Equilibrio heterogeneo







Trabajo Practico N°5:
“Equilibrio químico Heterogéneo”





Experimentador : Fernando Orellana Cadiz
Colaborador : Matias Campos, Pablo Araya
Fecha realización: 13 de octubre del 2014
Carrera : Bioquímica







1. - Resumen
El objetivo de este trabajo es la determinación de la constante de equilibro de una reacción química heterogénea a distintas temperaturas ycalcular la variación de la energía libre de Gibbs, entalpia y entropía en condiciones estándar. Para esto se trabajara y estudiara la sublimación del carbamato de amonio. Entregando como resultados fueron: ∆H°f carbamato de amonio: ,∆G°f del carbamato de amonio: y S°f carbamato de amonio:


2.- Parte Experimental:
1. Método experimental.
Primero se debe de armar el equipo a utilizar, para luegohacer vacío en este. Se procede a abrir la llave para que entre lentamente aire hasta llegar a la presión atmosférica. Luego, agregar al matraz una cantidad de carbamato de amonio molido hasta cubrir con una delgada capa el fondo del matraz cuidando que no se adhiera al cuello del matraz y se conecta al equipo, sumergiendo el matraz en el termóstato. Nuevamente se hace vacío al sistema. Despuésde aproximadamente 10 minutos se debe hacer entrar aire lentamente para regular las manos del manómetro de cero hasta que queden iguales. Anotar la presión indicada en el lector y la temperatura del baño termostático. Se debe de elevar la temperatura del baño termostático y se repite los pasos anteriores unas 4 a 5 veces sin pasar los 40° C. Tomar los datos ambientales y desmontar cuidadosamente elequipo.
2. Datos Experimentales:
Temperatura ambiente: 21,5 °C ± 0.5
Presión Atmosférica: 76,4 ± 0,1 cm de Hg
Factores de corrección: a 760 mm de Hg y 21°C: 2,60
a 780 mm de Hg y 21°C: 2,67
Tabla de datos experimentales
N° de determinación
P(atm)+ 0,001
T,°C+ 0,25
1
0.043
21.0
2
0.094
26.0
3
0.127
30.0
4
0.172
34.5
5
0.236
40.0



3. Datos Bibliográficos.Sustancia
H°f (kJ/mol)
G°f(kJ/mol)
S°(J/mol)
NH3(g)
-46,11
-16,49
192,34
CO2(g)
-393,51
-394,36
213,64
NH2COONH4(s)
-645,05
-448,09
133,47

3.- Resultados:
Tabla de datos calculados para el gráfico N°1.
Determinación
P (atm)
Kp
T (K)
ln Kp
1/T (1/K)
1
0,060
3.20x10-5
294.15
-10.3
0.00339
2
0,111
2.03x10-4
299.15
-8.50
0.00334
3
0,144
4.42x10-4
303.15
-7.72
0.00329
4
0,189
1.00x10-3307.20
-6.90
0.00325
5
0,253
2.39x10-3
313.15
-6.04
0.00319

Gráficos.







Datos calculados:
Presión Barométrica: 764+ 0.1mm de Hg
Temperatura ambiente: 294 + 0,5 K
∆H°r:
∆Gr°298:
∆S°298:
Teórico:
teórico:
∆S°298 teórico:
∆H°f carbamato de amonio:
∆G°f del carbamato de amonio:
S°f carbamato de amonio:


Ejemplos de Cálculos:
Cálculo del Factor de Corrección.
Factores decorrección:
a 760 mm de Hg y 21°C: 2,60
a 780 mm de Hg y 21°C: 2,67


Fc= 2,73

Calculo de la presión barométrica corregida:
P. barométrica corregida = P. barométrica – Factor de corrección
P. barométrica corregida =764.1 - 2.73 = 761.2+ 0.1mm de Hg


Calculo de la presión total:
La presión del gas PX, está dada por:
,P=(1.001 atm/0.997 atm)(0.043 atm – (-0.015 atm))
P=0.060 atm

Calculo de Kp

Teniendo la presión en atm se procede a determinar Kp mediante la siguiente relación:

Ejemplo con datos de la determinación 1.

3.20 x 10-5
Calculo de la temperatura en K

Ejemplo con datos de la determinación 1


Calculo de ln Kp

Ejemplo con datos de la determinación 1

10.3
Calculo de 1/T
Ejemplo con datos de ladeterminación 1




Cálculo de ∆H°r:
Según el grafico ln Kp versus 1/T (K-1) tenemos que la ecuación de la recta es:
y = -20601x + 59,928 donde:
ln Kp= * , entonces luego:



Calculo de ∆Gr°298:

De la recta del grafico N° 1 podemos calcular ln Kp en el punto (1/298) evaluando x de la función: y = -20601x + 59,928 dándonos un ln Kp=-9.20así con este dato según la siguiente ecuación:...