constante de equilibrio disolución del KNO3

Universidad Nacional Autónoma de México48958500-8572490
Facultad de Química
Laboratorio de Equilibrio y Cinética
Practica 2
“CONSTANTE DE EQUILIBRIO.
DISOLUCIÓN DEL KNO3.”

Integrantes

Profesor: QFB Ana Elena García Iñárritu




Apartados:
Objetivos
Problema
Introducción
Propuesta del diseño experimental
Metodología
Datos, cálculos y resultados
GráficasAnálisis de resultados
Conclusiones
Aplicaciones
Manejo de residuos
Bibliografía

OBJETIVO GENERAL
Estudiar el equilibrio de una reacción de disolución para determinar las propiedades termodinámicas asociadas a ésta,

PROBLEMA
Determinar el valor de la constante de equilibrio para la disolución del KNO3 a temperatura ambiente. Calcular el valor de ∆G,∆H y ∆S a estas mismas condiciones.

KNO3 (s) + H20 = K+ (aq) + NO3- (aq)
A1. INTRODUCCIÓN.
Se medirá la solubilidad del nitrato de potasio (concentración molar) para seis temperaturas entre 40 Y 60°C. A partir de de estos datos se calculará la constante de equilibrio, de la reacción dada y con ello se podrán medir los potenciales termodinámicos para determinar la entalpía la energíalibre de gibbs y la entropía a temperaturas obtenidas en el experimento.
La solubilidad, se trata de la máxima cantidad de soluto que podemos disolver en un determinado disolvente a una temperatura determinada antes de llegar a una disolución saturada. las unidades en que se expresan, de manera general, son:
gramos / L disolución
gramos / 100 gramos de disolución
moles / L disolución
Lareacción que se llevará a cabo en el experimento a realizar se expresa de la siguiente forma ya disociada en sus iones correspondientes.
KNO3 (s) + H2O == K+ (aq) + NO3- (aq)
La constante de equilibrio para esta reacción está dado por la constante de producto de solubilidad, Kps. y se calcula a partir de la solubilidad (mol/L).
La cual la Kps representa la cantidad de soluto (sólido) sedisuelve para formar una disolución saturada.

K= Kps = [K+][NO3-] = (s)(s) = s2 (1)
Conociendo la constante de equilibrio se puede relacionar con ∆G de la reacción para cada temperatura, teniendo en cuenta las concentraciones en la constante de producto de solubilidad en mol/L
Para calcular las concentraciones iniciales esnecesario la masa molecular de la sustancia y los gramos utilizados de la misma para obtener los moles involucrados en la reacción y el volumen que tenía después de la formación de cristales de KNO3
∆G = - R T ln K
(2)
Se pueden relacionar el ∆G, ∆H y ∆S mediante la ecuación de Gibbs-Helmholtz
∆G = ∆H - T∆S (3)
Igualando 2 y 3 se obtiene,-R T ln K = ∆H - T∆S

Recordando la ecuación de la recta y re-acomodando términos

y = m x + b

ln K = - (∆H/R)(1/T )+ ∆S/R
(4)
Entonces si se hace una gráfica de ln K vs 1/T se obtiene una línea recta con pendiente igual a -∆H/R, calculando de esta forma ∆H. y en la ecuación generadora donde obtener ∆S de la reacción que se produce.
DISEÑO EXPERIMENTAL
¿Qué queremos hacer?Queremos estudiar el equilibrio en una reacción de disolución
¿Cómo lo vamos a hacer?
Determinando la influencia de la temperatura sobre la solubilidad del KNO3 y sobre la constante de equilibrio.
¿Para qué lo vamos a hacer?
Para determinar las propiedades termodinámicas asociadas a la reacción.
Metodología

Datos Cálculos y resultados
La tabla 1 muestra los valores obtenidos para elvolumen de disolvente agregado, el volumen de la disolución total y la temperatura a la que comenzó a cristalizarse de nuevo el soluto
Tabla 1 Relación de volúmenes y temperaturas
n KNO3
(mol) vol. de agua agregado (mL) vol. total de solución
( mL) temperatura
(ºC) temperatura
( K )
0.039 3 6 46.8 319.95
0.039 1 7 54 327.15
0.039 1 8.5 48.7 321.85
0.039 1 9.5 45.6 318.75
0.039 1 10.5...