Eqilibrio quimico

qEquilibrio Químico Heterogéneo
Trabajo Practico N°4

Experimentador: Edith Thompson Colaborador: Cristóbal Gonzales Fecha Experimento: 20/12/2011 Docente: Yesid Tapiero

Resumen
Este trabajo práctico consiste en la obtención de las constantes de equilibrio de una reacción heterogénea a distintas temperaturas, calculando en condiciones estándar las variaciones de la energía libre de Gibbs,Entalpía y Entropía. Para esto se ha utilizado la sal de Carbamato de Amonio, la cual se sometió a diferentes temperaturas en un baño termostático, cada vez en un aumento de 4°C y midiendo las alturas de las ramas del manómetro. Los datos obtenidos son los siguientes: - Δ H° =521, 24 - G298 =18.225 - ΔS° = 1.687

Parte Experimental
 Método Experimental
Materiales y reactivos -Bañotermostático -Termómetro de red de vacío -Manómetro de cero

-Matraz de Erlenmeyer (100mL) con adaptador -Mortero y Carbamato de amonio seco

Armar equipo

Hacer vacío todo el sist. Con llave 1 abierta

Hacer entrar aire lentamente a la red de vacío hasta igual los niveles del manómetro

Sacar el matraz Erlenmeyer A

Colocar en el suficiente carbamato de amonio molido y seco.

Ajustar elmatraz A y sumergirlo en el termostato

Hacer vacío a todo el sistema

Cerrar la llave de línea de vacío y apagar la bomba de vacío. Cerrar llave 1

Haciendo entrar aire lentamente a la red de vacío, hasta que los niveles del manómetro igualen

Transcurrido un tiempo aprox 10min contrarrestar el desequilibrio

Leer las alturas hx y hr de las dos ramas del manómetro de la red.

Repetir elproceso hasta que no se detecte más variación en el manometro

Elevar la T de la baño termo. En aprox. 5°C

Repetir los pasos 8 a 10 veces, cuidando no sobrepasar 45°C

 Datos Experimentales
-Temperatura ambiente: 24.0 ±0,5°C -Presión atmosférica: 76,53 ± 0,001 cmHg -Factores de corrección: 760 mmHg = 2,97 / 780mmHg=3,05 N° determinaciones hr ± 0,01 cmHg hx ± 0,01 cmHg 1 35,3 35,3 2 34,934,9 3 31,1 31,1 4 27,9 27,8 5 27,6 27,5 Tabla 1.1: Datos experimentales obtenidos en el laboratorio T,°C ± 0,5 °C 22,7 26,7 30,2 37,1 40,3

 Datos Bibliográficos(1)
Sustancia NH3(g) CO2(g) ΔH°f (kJ/mol) -46,11 -393,51 ΔG°f (kJ/mol) -16,48 -394,36 S°(J/mol grado) 192,5 213,6

 Ejemplos de Cálculos
Experimento P(atm) 1 0,074 2 0,085 3 0,185 4 0,270 5 0,278 Tabla 2.1: Magnitudes Calculadas-Presión Barométrica corregida Temperatura 760 mmHg 780 mmHg 24.0ºC 2,97 3.05 Tabla 2.1: Factores de corrección Pat = 765,3mmHg ΔP= 780 mmHg – 760 mmHg = 20 mmHg ΔP = 765,3 mmHg – 760 mmHg = 5.3 mmHg Δfc = 2,67 mmHg – 2,60 mmHg = 0,06 mmHg 20 mmHg  0,06 5.3 mmHg  X X= 0,0159 mmHg Fc = fc(760) + X = 2,97 + 0,0159 = 2.9859 mmHg Como la temperatura pasa los 0ºC, el fc calculado se debe restar,quedando la presión atmosférica final: Pat = 765,3 mmHg –2,9859 mmHg = 762.314 mmHg Kp 6,00x10-5 9,18x10-5 9,38x10-4 2,92x10-3 3,18x10-3 Ln Kp -9,72 9,30 -6,82 -5,84 -5,75 Tº K 295,9 299,9 303,4 310,3 313,5 1/Tº (1/K) 0,00379 0,00333 0,00329 0,00322 0,00318

-Cálculo de la presión del gas: (Experimento 1) Px = Pr - (hr + hx) Px = 762.314mmHg - (353 + 353)mm = 56.314mmHg Px=0,074 atm -Cálculo de Kp:(Experimento1) Kp = P3 Kp = P13 = = (0,074)3 = 6.00*10-05

-Cálculo de Ln Kp: (Experimento 1) Ln Kp= Ln (6.00*10-05) = -9.72 -Temperatura en Kelvin: (Experimento1) T(K) = T(ºC) + 273.16 K T(K) = 22.7 + 273.16 K = 295.9 K

 Gráfico
0,000 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034 0,0035 0,0036 0,0037 0,0038 0,0039 -2,000 -4,000

Ln (Kp)

-6,000 -8,000 -10,000 -12,000

y = -6163,4x + 13,235 R² = 0,63811/T
Gráfico 1.1: Relación Ln Kp v/s 1/Tº -Calculo de ΔH° ΔH°=-m*R Utilizando la ec. de la línea de tendencia del gráfico 1.1 y = -6163,4x + 13,235 m=-6163,4 K R=8.314 JK-1mol-1

ΔH°=-(-6163,4K)* 8.314 JK-1mol-1=521242.50 Δ H° =521, 24

-Cálculo de ΔGº: Ln Kp = -6163.4· Ln Kp = -6163.4· Ln Kp =-7.356 Ahora, ocupando la siguiente expresión, determinaremos el valor de ΔGº a 298 K G298 ...