Solubilidad Con La Temperatura

20 de abril de 2012
I. Resumen

El práctico tuvo como objetivo construir el diagrama de fases para el sistema agua fenol. Se obtuvieron datos que permitieron, además, calcular la temperatura y composición críticas para este sistema binario.
Se obtuvo una temperatura crítica de 68,3 °C. La literatura informa que esta temperatura corresponde a 65.9ºC. Esto es un 3.6% de discrepancia. Yla composición crítica para el sistema es de 36,3% fenol; al ser comparado con un dato teórico (34%) representa un error del 6,6%.
Los datos indican que el práctico se llevo a cabo exitosamente.



II. Introducción

La solubilidad es la capacidad de un compuesto, soluto, para disolverse en otro, solvente. Cuando la cantidad de soluto disuelto en un solvente es la cantidad máxima que elsolvente soporta, se dice que la solución esta saturada.
La solubilidad se puede expresar en moles por litro, gramos por litro o en porcentaje de soluto.
Disolver un soluto en un solvente corresponde a una reacción química. Al momento de mezclar ambos compuestos, estos comienzan a interactuar entre ellos.
Como toda reacción química, se libera o absorbe calor. La cantidad de calor transferida esdependiente de las concentraciones de las soluciones. Si se usa una cantidad fija de soluto, la entalpía va a variar de a cuerdo a la cantidad de moles de disolvente que se utilicen. La entalpía puede clasificarse en el calor diferencial o integral. El calor diferencial corresponde al calor liberado o absorbido en cada instante de la reacción, mientras que el calor integral es el calor total absorbidoo liberado por la reacción.

La ecuación de Van’t Hoff relaciona las constantes de equilibrio con la variación de temperatura.
Van’t Hoff llegó a su resultado a partir de las siguientes ecuaciones:

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[pic]
A partir de esto es posible decir:

[pic]

Si derivamos a ambas lados de la ecuación con respecto a la temperatura seobtiene:

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Por otra parte, se sabe que:

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Eliminando lo que corresponde se llega:

[pic]

Finalmente se obtiene la ecuación de Van’t Hoff:

[pic]






Como el sistema agua-ácido benzóico es una solución saturada; pero a su vez se puede decir que es diluida debido a la baja solubilidad del ácido enagua.
En un sistema de estas condiciones se tiene que la constante de equilibrio es igual a la solubilidad del soluto (ácido benzóico).


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A partir de esto es posible reescribir la ecuación de Van’t Hoff de la siguiente manera:

[pic]














III. Parte Experimental


Materiales


• Manta Calefactora
• Vasos de Precipitado• Termómetro
• Matraz Erlenmeyer
• Pipeta
• Agitador magnético
• Tubo de ensayo
• Soporte universal
• Nuez
• Agua Destilada
• Ácido benzóico
• Solución NaOH 0.05N
• Fenolftaleina





Procedimiento

El práctico se llevo a cabo utilizando 0.47 gr de ácido benzóico. Este se puso con 50ml de agua destilada con un agitador magnético.La solución se puso en un baño maría. Una vez que el agua con el ácido benzóico alcanzó los 55ºC, se retiró del baño.
Se dejó enfriar a 50ºC y se retiro una alícuota de 5ml. Se titulo la fracción retirada utilizando una solución de NaOH 0.05N, y como marcador se ocupó fenolftaleína.
La titulación se repitió 10 veces con alícuotas obtenidas en intervalos de 5ºC, es decir, a los 45, 40…, 25 y20ºC.















Resultados Brutos Obtenidos


Se trabajó con 5,04 +/- 0,005 gramos de fenol.

Tabla Nº1: Datos obtenidos en el laboratorio. T1: temperatura al formarse una sola fase. T2: temperatura al retornar a dos fases.
|Medición |T1 (+/- 0,05 ºC) |T2 (+/- 0,05 ºC) |
|1 |54,6 |54,3 |
|2 |65,4 |65,9 |
|3...