UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASLABORATORIO DE FISICOQUMICA I

INTEGRANTES: GRUPO No: 6 Abad Evelyn.FECHA: 2014-07-14 Guerrn Milton.HORARIO: Lunes 16:00-18:00 Sucuy Jhon.

PRCTICA # 9

1. TEMA: ENTALPA DE SOLUCIN

2. OBJETIVO: Determinar la solubilidad del cido benzoico en agua a diferente temperatura. Calcular la entalpa de solucin del cido benzoico.3. FUNDAMENTO TERICO

Efecto de la Temperatura en la SolubilidadLa solubilidad es la mxima cantidad de un soluto que se puede disolver en determinada cantidad de un disolvente a una temperatura especfica. La temperatura afecta la solubilidad de la mayor parte de las sustancias.

Solubilidad De Los Slidos Y La Temperatura.- En la mayor parte de los casos la solubilidad de una sustancia solida aumenta con la temperatura. Aunque no se explica claro el signo de H disol y la variacin de la solubilidad con respecto de la temperatura. Ejemplo:El proceso de disolucin de CaCl2 es exotrmico mientras que el proceso de NH4NO3Es endotrmico. Pero la solubilidad de ambos compuestos aumenta al incrementarse la temperatura.

Debemos entonces considerar el equilibrio de disolucin del cido benzoico (B) en solucin acuosa. La solucin debe estar saturada en este componente. Asociada a este proceso hay cambios de entalpa, que pueden medirse analizando la dependencia de la solubilidad con la temperatura a presin constante. El proceso puede representarse como se indica en (1)

Tal como se explic en el TPN 4 Curvas de Enfriamiento, la condicin de equilibrio requiere la igualdad de las energas libre molares parciales de cada componente en cada fase. En un sistema de varios componentes como el que se estudia en este trabajo experimental, la energa libre molar parcial o potencial qumico, , expresa la contribucin por mol de ese componente a la energa libre total de cada fase. El potencial qumico es una propiedad intensiva en esas condiciones y no depende de los tamaos relativos de las fases en equilibrio. Este aspecto se tratar con mayor detalle en las clases tericas. El Proceso De Disolucin Puede Conducir A Una Solucina) Ideal.- En cuyo caso la solubilidad de ese componente A en otro componente lquido C no depende de la naturaleza de este ltimo. La solubilidad se dice ideal y la expresin que describe que el comportamiento de la solubilidad con la temperatura depende de la entalpa de fusin de A a la presin de trabajo. La solucin ideal que se forma est saturada en A. La dependencia de la solubilidad con la temperatura cumple con la ecuacin

La solubilidad en esta ecuacin se expresa en fraccin molar, aunque se puede escribir en una escala de molalidad (m), moles de A por kg de C, hallando la relacin entre A y m para la sustancia A. En este anlisis, siempre se separa el componente que est en exceso, A en este caso, permaneciendo los moles de C en la solucin, tal como se indica en la expresin previa.

b) Real.- En cuyo caso la solubilidad de A en C no depende solamente de la entalpa de fusin de A, sino que tambin intervienen las interacciones especficas que pueden existir en ambos componentes. La sustancia A puede mantener la misma estructura molecular que tiene en el slido o puede disociarse como es el caso de sales que dan lugar a equilibrio de Kps. Esto tipo de equilibrio se analizar ms adelante al ver los laboratorio de pilas. Si se identifica con s a la solubilidad en unidades de molalidad, la dependencia de esta propiedad con la temperatura mantiene la misma estructura matemtica que la vista para el caso de la solubilidad ideal, pero ahora la entalpa se designar cmo disHm. As, la dependencia de la solubilidad con la temperatura se expresa de la siguiente forma,

Si bien esta ecuacin tiene la forma de aquella que describe la solubilidad ideal (ver TP Curvas de Enfriamiento), no debe confundirse con ella. La ecuacin (3) es general y por lo tanto, tambin puede ser aplicada a soluciones no ideales, como es el caso del sistema estudiado en este trabajo prctico. Una expresin alternativa de la ecuacin (3) es

Observemos que esta relacin permite obtener disHm a partir de la pendiente de la recta tangente a una curva de s en funcin de T. Integrando la ecuacin (3) en forma indefinida, y considerando despreciable la variacin de la entalpa de disolucin con la temperatura se obtiene

Mientras que la integral evaluada entre dos temperaturas conduce a

Segn la ecuacin (6), un grfico de ln( )s en funcin de 1/ T debera ser una recta de cuya pendiente podra obtenerse disHm.

4. PARTE EXPERIMENTAL

4.1 Material y equipo

Balanza granataria A 0,0001g Bao Trmico. Termmetro A0,1C Erlenmeyer Bureta A0,05 mL

Soporte Universal. Pinza Para Bureta.

4.2 Sustancias y reactivos Agua destilada Acido benzoico Hidrxido de sodio 0,0997 M

4.3 Procedimiento

1. En un erlenmeyer pesar 0,3g de cido benzoico y a esto adicionar 25ml de agua destilada.Esta solucin llevar a ebullicin durante 60 segundos tapado con papel aluminio.2. Enfriar el erlenmeyer hasta 25 C, una vez a esa llegada a esa temperatura colocar en el bao trmico a 25C.3. Mantener a 25C por 10 minutos, tomar una alcuota de 5ml con pipeta y a esto adicionar 10ml de agua destilada, dos gotas de fenolftalena.4. Titular con Hidrxido de Sodio (0,0997 M), repetir la valoracin dos veces ms.5. Repetir el procedimiento anterior a las siguientes temperaturas: 30, 35 y 40 grados centgrados.6. Lo que sobra no arrojar al lavabo, poner en el recipiente de residuos.

5. DATOS EXPERIMENTALES

T, CVNaOH, ml

251,501,501,40

301,801,601,60

351,901,902,00

402,502,302,60

6. CLCULOSVOLUMEN MEDIO

ml

ml

ml

ml

SOLUBILIDAD

25035,53 J/mol

RESULTADOS

TemperaturaVolumen medio (ml)Solubilidad (g/100ml)

1,46

1,66

1,93

2,46

7. TRATAMIENTO ESTADSTICOPorcentaje de Error a 25C

33,3 %

Porcentaje de Error a 30C

16,6 %

Porcentaje de Error a 35C

28.2 %

Porcentaje de Error a 40C

36,7 %

GRAFICA 1ST (C)

298

303

308

313

GRAFICA 2ln S1/T

-1,0350742681/298

-0,9068355731/303

-0,756086981/308

-0,5134958521/313

ECUACIN DE LA RECTAln (S) = 9,177 3011,25 (1/T)

%

8. ANLISIS DE RESULTADOS El valor obtenido de la entalpa de la disolucin vari un poco ya que en la prctica hubieron muchos factores que lo produjeron como que los baos de agua hayan variado su temperatura, que las titulaciones no se pudieron realizar a la temperatura a la cual se encontraba el bao de agua ya que fue difcil mantenerla a la respectiva temperatura. Si analizamos los valores obtenidos para la solubilidad nos damos cuenta que a mayor temperatura, mayor es la disolucin del cido benzoico.

9. CONCLUSIONES

La solubilidad del cido benzoico en agua a distintas temperaturas es 25C = 0,3552 g/100ml, 30C = 0,4038 g/100ml, 35C = 0,4695 g/100ml y 40C = 0,5984 g/100ml. Se necesita suministrar 25,03553 KJ para que un mol de cido benzoico se disuelva en agua. En la grfica In S en funcin de 1/T, se obtuvo una curva con pendiente negativa la cual nos india que el proceso es endotrmico. En la grfica S vs T la curva presenta pendiente positiva lo que quiere decir que se trata de una reaccin endotrmica.

10. BIBLIOGRAFIA

CASTELLAN Gilbert, Fisicoqumica; 2 Edicin; Pg. 150 ROMO, Luis; Fisicoquimica; 2 Edicin; Pg. 432 LEVINE, IRA; Fisicoqumica; 5 Edicin; Pg. 174-176