Constante De Equilibrio. Disolución Del Kno3

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Laboratorio de Equilibrio y Cinética

Práctica Núm. 5: Contante de equilibrio. Disolución del KNO3

Equipo 1

Integrantes:
García Reyes Ekaterinne Giselle
Peredo Gómez Karla Michel
Martínez Peláez Andrea
Oviedo Monroy Nadia Elena

Ana Elena García Iñarritu

Grupo: 26

Problema
Determinar el valor de laconstante de equilibrio para la disolución del KNO3 a temperatura ambiente. Calcular el valor de ΔG, ΔH y ΔS a las mismas condiciones.
KNO3 (s) + H20 K+(aq) + −NO3 (aq)

Propuesta del diseño experimental
Se hace una disolución de KNO3 con agua destilada para conocer mediante la solubilidad del soluto la constante de equilibrio de la disolución. Se mantiene constante la cantidad de soluto mientrasque las variables son los diferentes volúmenes y temperaturas de congelación para cada medición. Se mide la solubilidad del soluto y es expresada en forma de concentración molar (mol/L) para calcular la constante del producto de solubilidad (Kps) y a partir de esta determinar las propiedades termodinámicas de la reacción (ΔH, ΔS y ΔG).
Para determinar las propiedades termodinámicas se utilizauna expresión que relacione dichas propiedades con la constante de solubilidad:
ΔG = - RT ln K
ΔG = ΔH - TΔS
ΔH – TΔS = - RT ln K
ln K = - ΔH/RT + ΔS/R

Metodología Empleada.
1. En una probeta colocar 4g de KNO3.
2. Agregar 3 mL de H2O.
3. Sumergir la probeta en baño maria y disolver agitando suavente.
4. Una vez disuelto el KNO3 medir el volumen, este sera el volumen totalde disolución.
5. Rapidamente sumergir en un baño frío.
6. Observar detenidamente, al aparecer los primeros cristales registrar la temperatura.
7. Adicionar 1mL una vez obtenidos los datos anteriores.
8. Disolver completamente el KNO3 calentando la disolución a baño maria.
9. Una vez que el KNO3 verificar el nuevo volumen.
10. Verificar la temperatura a la cual seempiezan a formar los primeros cristales.
11. Repetir los pasos anteriores adicionando 1 mL a la disolución. Hasta que se precente una temperatura de cristalización cercana a la temperatura ambiente.

Datos, Cálculos y Resultados
Tabla 1
n KNO3 | Vol. De agua agregado (ml) | Vol. Total de la disolución (ml) | Temperatura (°C) | Temperatura (k) |
0.03960 | 3 | 5.1 | 63 | 336.15 |
0.03960 |1 | 6.2 | 45 | 318.15 |
0.03960 | 1 | 7.1 | 37.2 | 310.35 |
0.03960 | 1 | 8.4 | 32.8 | 305.95 |
0.03960 | 1 | 9.4 | 31.2 | 304.35 |
0.03960 | 1 | 10.4 | 29.6 | 302.75 |

k=273.15k+63°C=336.15k
Calculo de propiedades.
Vol. Total disolución (ml) | Temp.(k) | 1/T(K¯¹) | Solubilidad “s” (mol/L) | K | Ln K | ΔG (J/mol) | ΔS(J/mol k) |
5.1 | 336.15 | 2.97x10¯³ | 7.76 | 60.22 | 4.09 |-11452.90 | |
6.2 | 318.15 | 3.143x10¯³ | 6.38 | 49.98 | 3.91 | -10346.63 | |
7.1 | 310.35 | 3.22 x10¯³ | 5.57 | 31.14 | 3.44 | -8872.17 | |
8.4 | 305.95 | 3.62 x10¯³ | 4.71 | 22.18 | 3.09 | -7883.31 | |
9.4 | 304.35 | 3.28 x10¯³ | 4.21 | 17.72 | 2.87 | -7274.02 | |
10.4 | 302.75 | 3.30 x10¯³ | 3.80 | 14.44 | 2.67 | -6720.56 | |

Algoritmo del cálculo

1T=1336.15K=2.97x10¯³K-14g KNO31molKNO3101.1gKNO3=0.03960molKNO3

a) Calcular la concentración de los iones (solubilidad) para cada evento.

M= molL disolución=0.03960molKNO35.1x10¯3L=7.76M

b.) Constante de equilibrio de las disoluciones de KNO3
KNO3(S) +H2O = K⁺(ac) + NO¯3ac
lnK=ln60.22=4.09

c.) Calcular la constante de equilibrio K
K=K+NO3=7.76M7.76M=60.22Md.) Relación de la constante de equilibrio del KNO3 con la energía de Gibbs.
ΔG = - RT ln K
ΔG= -RTlnK=-8.314Jmolk336.15kln60.22=-11452.90Jmol

e.) Relación de la constante de equilibrio con la entalpia y la entropía de reacción.
ΔH – TΔS = - RT ln K

f.) Calcular ΔS a partir de los valores de ΔG obtenidos para cada evento.

ΔS = - (ΔG – ΔH / T)

Elaboración de Gráficos...