Disolucion del nitrato de potasio

Introducción:

Objetivo General:

Estudiar el equilibrio de una reacción e disolución para determinarlas propiedades termodinámicas asociadas a esta.

Objetivos Particulares:

• Determinarla solubilidad de KNO3 a diferentes temperaturas.
• Determinar la influencia de la temperatura sobre la solubilidad del KNO3 y sobre la constante de equilibrio.
• Obtener la constante de productode solubilidad del KNO3
• Obtener la constante de equilibrio de disolución de KNO3

Ecuaciones:

MnXm  nMm+ + mXn-

1. Constante del producto de solubilidad
Ks = [Mm+]n [Nn-]m

2. Relaciónde la constante de equilibrio con la energía de Gibbs
ΔG = -RT Ln K

3. Relación de la constante de equilibrio con la entalpía y la entropía de la reacción.
Ln K = -ΔH/RT + ΔS/R

Algoritmo decálculo

La reacción de disociación

KNO3 K+ + NO3-

La entalpía teórica de la reacción esta dada por:

ΔHrº= ΣηΔHfº de productos - ΣηΔHf º reactivos

ΔHfº KNO3 = -492.7 KJ/mol
ΔHf ºK+= -252.4 KJ/mol
ΔHf ºNO3- = -207.4 KJ/mol

ΔHrº= (-207.4 KJ/mol -252.4 KJ/mol) – (-492.7 KJ/mol)
ΔHrº= 32.9 KJ/mol

Número de moles KNO3, K+ y NO3-
4g KNO3
nKNO3 = 4g KNO3 (1mol KNO3/101g)nKNO3 = 0.0396 mol KNO3

nK+ = 0.0396 mol KNO3 (1 mol K+/ 1 mol KNO3) =0.0396 mol K+
nNO3- = 0.0396 mol KNO3 (1 mol NO3-/ 1 mol KNO3) = 0.0396 mol NO3-

Temperatura en kelvin
71.5 ºC a K
T=71.5 ºC + 273.15 = 344.65 K

Constante de equilibrio de la disolución y solubilidad
KNO3  K+(ac) + NO3-(ac)
s s s

s: solubilidad
T = 344.65K
Vdisolución= 0.006L
[K+] =0.0396 mol K+/0.006Ldisolución
[NO3-] = 0.0396 mol NO-3 /0.006Ldisolución

Usando la ecuación 1
Ks = [K+][NO3-]
Ks = (0.0396 mol/0.006Ldisolución) (0.0396 mol/0.006Ldisolución)
Ks = 43.569mol2/ L2disolución

Usando la ecuación 1 y considerando que la concentración y la solubilidad de los iones es la misma en este caso:

Ks = [K+][NO3-] = s x s = s2

s = (Ks)1/2
s = (43.569...