cinetica




Universidad de Tarapacá
Facultad de Ciencias
Departamento de Química


Informe de laboratorio n°1
Cinética Química
Tema: Fenómenos de superficie. Adsorción de sustancia disuelta.


Integrantes: Viviana Horta C.
Cristina Peña C
Profesores: Marlene Morales Ch.
Oscar Waissbluth L.
Fecha: 07/10/2013


Contenido





IntroducciónHemos observado ya, que las fuerzas moleculares en la superficie de un líquido se encuentran en un estado de insaturación o sin balancear, lo cual es válido también para las situadas en la superficie de un sólido donde las moléculas o iones no tienen satisfechas todas sus fuerzas de unión con otras partículas, por lo cual atraen hacia sí, reteniéndolas en su superficie, a las de los gases o aotras sustancias que se ponen en contacto. Este fenómeno de concentración de una sustancia sobre la superficie de un sólido o líquido se denomina adsorción.
Dependiendo de la fuerza de adsorción, de las fuerzas de enlaces que ocurren entre las moléculas que están adsorbidas, adsorbato y el adsorbente se pueden diferenciar dos tipos principales de adsorción: adsorción física y adsorción química. Eltipo de interacción entre la molécula adsorbida y la superficie del sólido es ampliamente variado, desde las fuerzas débiles no polares de van der Waals hasta enlaces químicos. Ejemplos de adsorción en los que ocurre enlace covalente o iónico son la adsorción de iones de cloro en cloruro de plata (iónico) y la de gas de oxígeno en metales donde se forman enlaces oxígeno-metal (covalente). En estoscasos, el proceso recibe el nombre de adsorción química y generalmente se caracteriza por su alto calor de adsorción (desde 10 hasta 100 Kcal por mol de gas adsorbido). La adsorción química o quimisorción es de naturaleza altamente específica y depende de las propiedades químicas de las moléculas superficiales y de las moléculas adsorbidas. La adsorción resultante de las fuerzas más débiles devan der Waals y de las fuerzas dipolares no es de un carácter tan específico y puede ocurrir en cualquier sistema a temperaturas bajas o moderadas. Este tipo de adsorción recibe el nombre de adsorción física y generalmente está relacionada con calores de adsorción bajos (aproximadamente menores de 10 kcal mol-1).
La adsorción es un fenómeno espontáneo, y ocurre con disminución de la energíalibre superficial (Gº) y disminución del desorden del sistema, esto es, las moléculas adsorbidas pierdan grados de libertad, por lo tanto, existe una disminución de entropía (ΔSº). La ecuación:
ΔGº = ΔHº - T ΔSº (Ec 1)
Muestra que la entalpía (Hº) del sistema también tendrá que disminuir, es decir, la adsorción es un proceso exotérmico.
La cantidadabsorbida por gramo de sólido depende del área específica del sólido, de la concentración en equilibrio del soluto en la solución, de la temperatura y de la naturaleza de las moléculas implicadas. A partir de mediciones a temperatura constante, se puede obtener una gráfica de N, número de moles absorbidos por gramo de sólido, en función de c, concentración de soluto en equilibrio. Esta curva es laisoterma de adsorción.
Las tres ecuaciones de isotermas usadas con más frecuencias son las de Langmuir, Freundlich, y Brunauer – Emmett y Teller (BET).
Las superficies sólidas pueden absorber también sustancias disueltas. Así, cuando una solución de ácido acético en agua se agita con carbón activado, disminuye la concentración de ácido en dicha solución.


Objetivos
Determinar laadsorbancia de diferentes concentraciones de ácido acético por 1 gramo de carbón activo.
Determinar las constantes respectivas que se ajustan a la isoterma de Freundlich y Langmuir, según los datos obtenidos.
Determinar el área de adsorción de 1 gramo de carbón activo.

Parte experimental
Materiales
1 bureta de 25 mL c/ pinza
7 matraces Erlenmeyer de 125 mL
1 pisceta
2 pipetas de aforo de 10 y...