Física

Práctica no. 11
Equilibrio iónico.
Objetivo:
Determinar la constante de ionización de una solución acuosa de ácido acético y la constante de ionización del hidróxido de amonio por hidrolisis del cloruro de amonio.

Fundamento teórico:
Cuando una o más especies químicas (reactivos) reaccionan en determinadas condiciones para formar otras especies químicas (productos) se establece unarelación constante entre los productos formados y los reactivos iniciales. Esta relación es la expresión del equilibrio químico que se establece durante la reacción.
El equilibrio químico de una reacción puede terminarse cuando ninguna de las propiedades macroscópicas observables del sistema estudiado (reactivos y productos) varia apreciablemente con el tiempo, es decir, cuando no haya más cambiosquímicos ni transferencia de energía observables.
Para una reacción general tal como:
aA + bB cC + dD
En donde A y B son los reactivos, C y D los productos y (a) y (b), (c) y (d) los coeficientes estequiométricos de las reacciones balanceadas, se puede expresar matemáticamente la ley del equilibrio químico en términos de concentración molar.
Keq = Cc Dd / Aa Bb
En donde Keqes la constante de equilibrio
La ley del equilibrio químico expresada en la ecuación se enuncia de la siguiente forma: “ El equilibrio de una reacción determinada es igual al producto de las concentraciones molares de las sustancias que se forman en la reacción, dividido entre el producto de las concentraciones molares de las sustancias que permanecen sin reaccionar siempre que laconcentración de cada una de las sustancias este elevada a un exponente que corresponde a su coeficiente estequiométrico de la reacción balanceada.
En la ecuación anterior el signo significa moles por litro y se utiliza para reacciones entre solutos disueltos en un solvente líquido como el agua.
Para la determinación experimental de la constante de equilibrio de una reacción química específica, se necesitanconocer las concentraciones iniciales de los reactivos y solamente de una de las sustancias productos de la reacción, ya que las otras se pueden calcular fácilmente.
El equilibrio químico depende en primer lugar de la naturaleza química de las sustancias que intervienen en la reacción, pero su valor puede ser afectado por la temperatura, la presión, los catalizadores, los solventes, otrassustancias extraños, el pH, la fuerza iónica y otros factores. En todos los casos hay que considerar que las sustancias insolubles no intervienen en la expresión del equilibrio químico.
El solvente más común que se utiliza en los experimentos para determinar las contantes de equilibrio, es el agua, cuya constante de equilibrio es:
Keq= [H3O+] [OH-] / 2H2O
De acuerdo con la reacción de disociaciónsiguiente:
2H2O H3O+ + OH-
La constante de ionización del agua (kw), se obtiene considerando que la concentración del agua en el equilibrio es constante
Kw = Keq 2H2O = H3O+ OH- = 10 -14
Es decir que OH- = H3O+
Y por convención pH = -log H3O+
De donde se deduce que el agua pura tiene un pH de 7.
En los experimentos siguientes se utilizarán métodos sencillos, peroconviene saber que existen numerosos tipos e instrumentos que permiten efectuar una determinación con mayor precisión y rapidez.

Material y equipo:
• 5 vasos de precipitado
• Buretas
• Varilla de vidrio

Reactivos:
Nombre Fórmula Concentración Casa comercial
Ácido acético CH3-COOH 0.2 M ___
Acetato de sodio CH3-COOHNa 0.2 M ___
Cloruro de amonio NH4Cl 1 M ___

Procedimiento:DETERMINACION DE LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN DEL ÁCIDO ACÉTICO.
1. Toma 5 vasos de precipitado limpios y secos, numéralos.
2. En cada vaso coloca las soluciones de Ácido Acético 0.2M y Acetato de Sodio 0.2M indicadas en la siguiente tabla. Mide los volúmenes exactamente, utilizando una bureta y agita cada tubo con una varilla de vidrio.

Vaso Acetato de sodio 0.2 M Ácido acético 0.2 M
1 32 ml 8...