Fisicoquimica

TRABAJO PRÁCTICO N° 2:

“Estequiometría y equilibrio de formación de un complejo”







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Segundo cuatrimestre 2012













Objetivo:

Determinar la fórmula empírica y la constante de equilibrio del complejo coloreado formado por el ácido salicílico y los iones férricos. Calcular el valor de la energía libre estándar deformación.


Resumen:
   
El trabajo práctico consistió en realizar distintas experiencias para la determinación del coeficiente estequiométrico de la reacción de complejación, el coeficiente de extinción molar, la constante de equilibrio como así también la energía libre estándar de reacción.
Con el uso del espectrofotómetro se calculó la longitud de onda y la absorbancia de lasmuestras. Se determinó que la mejor relación para la formación del complejo es 4ml de solución de ácido salicílico y 6 ml de solución de Fe+++  , su respectiva longitud de onda 528 nm y la absorbancia 0.486
Se determinó el coeficiente de extinción molar del complejo 1261,6 /M cm,
la constante de equilibrio de formación del complejo 1,86 y por último conociendo la temperatura y Kc se puedoobtener ΔG°r= -1537,52 j/mol



Introducción

El complejo es una especie que consiste en un átomo o ión central de un metal al cual se une un número de moléculas o iones mediante enlaces covalentes coordinados. Gran parte de la investigación se centra en las estructuras, las propiedades y los usos de los complejos formados entre los iones de metales que actúan como ácidos de Lewis y unavariedad de bases de Lewis, en parte debido a que intervienen en muchas reacciones biológicas y los complejos de los metales son a menudo magnéticos y de colores brillantes y se utilizan en química para análisis.
La mayor parte de los compuestos fenólicos dan complejos fuertemente coloreados cuando se los trata con disoluciones de sales férricas. La estequiometría de estos complejos puede serestudiada midiendo la cantidad de complejo producido cuando los reactivos se mezclan en diversas proporciones. Puede demostrarse que, si se combinan soluciones equimolares de ambos reactivos, la cantidad máxima de producto se forma cuando las proporciones de los mismos se corresponden con sus coeficientes estequiométricos en la reacción de complejación. Por ejemplo, si la reacción de complejación es:aA + bB ↔ AaBb
la mayor cantidad de AaBb se va a formar cuando “a” partes de la solución de A se mezclen con “b” partes de la solución equimolar de B.
La cantidad de complejo presente en una disolución puede determinarse espectrofotométricamente midiendo la absorbancia (cantidad de luz absorbida por un cuerpo la transmitancia (cantidad de luz que atraviesa un cuerpo, en una determinada longitudde onda) de la misma. Absorbancia y transmitancia están relacionadas por:

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donde A es la absorbancia, T la transmitancia, Io e I son las intensidades de la luz incidente y transmitida respectivamente. La relación entre la absorbancia de una especie y su concentración en solución está dada por la ley de Lambert y Beer:

A = ε l c

c es la concentración de la especieabsorbente, ε es su coeficiente de extinción molar a la longitud de onda de trabajo y l es la longitud del camino óptico de la luz a través de la solución siendo en este caso de 1cm.



Procedimiento experimental

A) Determinación del coeficiente estequiométrico de la reacción

1) Se prepararon 250 ml de Fe(NH4)SO4.12H2O 0.001 M disueltos en HCl 0.002 M. La solución de ión férrico se hidroliza alconservarla y por lo tanto se prepararon en el momento. El pH óptimo para la formación del complejo entre el ácido salicílico y los iones férricos está entre 2.6 y 2.8. En estas condiciones los grupos fenólicos y carboxílicos están ambos sin disociar y la mayor parte de la hidrólisis de las sales férricas queda eliminada. Este pH se consigue con suficiente aproximación trabajando con soluciones...