SEGUNDO LABORATORIO DE FISICOQUIMICA I

EQUILIBRIO HETEROGENEO DISTRIBUCIN DE UN SOLUTO ENTRE DOS SOLVENTES INMISCIBLES

1. OBJETIVO:

Esta prctica tiene como objeto determinar la constante de reparto de un soluto (cido actico) entre dos disolventes inmiscibles entre s (gasolina y tetracloruro de carbono).

1. FUNDAMENTO TERICO:

Cuando una sustancia se distribuye entre dos lquidos miscibles entre s o ligeramente miscibles, la relacin de las concentraciones de dicha sustancia en las dos fases ser constante, independientemente de la cantidad de soluto que se disuelva o del volumen de lquido empleado.

Se puede formular la siguiente ley de distribucin que podemos considerar un caso particular de la Ley de Henry:

C1=concentracin del soluto en la fase IC2= concentracin del soluto en la fase IIK= Constante adimensional denominado Coeficiente de Reparto (Tambin se le puede denominar constante de Distribucin o de Particin)

A efectos prcticos, esta ley permitira predecir la concentracin final de soluto en las distintas fases, siempre y cuando conozcamos el valor del Coeficiente de Reparto para un sistema determinado y estemos trabajando bajo las condicionantes en las cuales se cumple esta ley de distribucin.

Uno de los ensayos clsicos, donde se cumple la ley anterior en un margen relativamente grande, es el reparto de cido actico entre agua y ter.

1. MATERIALES

INSTRUMENTOS

1 Pipeta 25ml 3 Matraz Erlenmeyer 3 Tapones de corcho 3 vasos de precipitado 3 Fiolas 1 bureta 1 embudo de separacin 1 soporte universal

Instrumentos de laboratorio

Embudo de separacin, 3 matraz Erlenmeyer con sus respectivos Tapones, 1 bureta, 1 pipeta.

REACTIVOS

Acido actico 100ml ( HAc 0.5N) Acido actico 100ml ( HAc 2.0N) Gasolina 75ml Hidrxido de sodio 200ml (NaOH) 0.5 N) Hidrxido de sodio 200ml (NaOH) 0.01 N)

cido actico, gasolina, hidrxido de sodio

1. PROCEDIMIENTO

1. Primeramente se prepara las soluciones de cido Actico con las diferentes normalidades (0.5.N y 2N).

Soluciones de cido Actico de diferentes concentraciones (De izquierda a derecha; Conc. 0.5N, Conc. 2N)

1. En el embudo de separacin transvasamos 25ml de cido actico (0.5N) y posteriormente adicionamos 15ml de gasolina (agitar con frecuencia durante 20min).

Solucin en equilibrio (se nota el equilibrio heterogneo entre las 2 soluciones

1. una vez pasado el tiempo (cuando las soluciones alcances el equilibrio) separamos la capa inferior, teniendo cuidado que no pase nada de la capa superior.

Las muestras en las fiolas son de la parte inferior del embudo, mientas las muestras de los matraces son la parte superior.

1. De cada capa tanto inferior como superior se toma 10ml y se titula con NaOH (0.5N) usando fenolftalena como indicador.

Primeros indicios de la titulacion

Inicio de la titulacin

1. Se repite los pasos de I y V para las concentraciones de 0.5N y 2N y el CCl4, pero en este caso se titula con NaOH 0.05N.

1. CLCULOS Y RESULTADOS

Tabla de datos experimentales

CON LA GASOLINA:

CIDO ACTICO(0.5N)CIDO ACTICO(2N)

FASE ACUOSA0.5ml30ml

FASE ORGNICA0.3 ml4.5ml

CON EL CCl4:

CIDO ACTICO(0.5N)CIDO ACTICO(2N)

FASE ACUOSA0.2ml11.25ml

FASE ORGNICA11.7ml38.1ml

Tabla de datos de volmenes promediados.

La constante de reparticin es una relacin de concentraciones, para lo cual primeramente tendremos que hallar la concentracin CH3COOH presenta en cada fase, para lo cual recurriremos a los principios de la titulacin.

Para la gasolina

Para CH3COOH (0.5N)

Fase acuosa:

Fase orgnica:

Por lo tanto K1 seria:

Para CH3COOH (2.0 N)

Fase acuosa:

Fase orgnica

Por lo tanto K2 seria:

De: k1 y k2, obtenemos el valor promedio:

Km1=4.1666

Para el Tetracloruro

Para CH3COOH (0.5N)

Fase acuosa:

Fase orgnica:

Por lo tanto K1 seria:

Para CH3COOH (2N)

Fase acuosa:

Fase orgnica:

Por lo tanto K2 seria:

De: k1 y k2, obtenemos el valor promedio:

Km2=0.1497

1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Recomendaciones:

A. La distribucin se debe efectuar a temperatura constante durante todo el proceso, puesto que la temperatura influye sobre la cantidad de soluto disuelta en cada lquido, de forma que para cada temperatura de trabajo el equilibrio de distribucin del soluto en los distintos disolventes ser distintos.

B. No debe producirse ninguna reaccin qumica entre ninguno de los componentes del sistema, ya que si se forma un nuevo producto, esto falseara los datos referidos a las concentraciones del soluto inicial.

C. Las disoluciones deben ser diluidas ya que a altas concentraciones aparecen interacciones entre soluto y disolventes que interfieren en la proporcin en la que el soluto se distribuye en las distintas fases.

D. Utilizar guantes sintticos para evitar la contaminacin con la gasolina y el tetracloruro de carbono con las manos.

E. El experimento puede salir no muy exacto en algunos casos debido a las soluciones contaminadas o materiales que no han sido lavadas correctamente.

Conclusiones:

Luego de una serie de procesos hallamos el Km1=4.1666, Km2=0.1497 que vendra a ser un promedio de los experimentos dadas. La cantidad disuelta en fase acuosa es mayor que en fase orgnica, esto se debe a que en el medio orgnico se han formado enlaces puente de hidrgeno permitiendo una mayor atraccin entre estos 2.

1. BIBLIOGRAFA:

Pginas web: http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qg/Equilibrios%20heterogeneos.pdf http://www.uprh.edu/inieves/w_DISTRIB-manual.htm http://www.fbqf.unt.edu.ar/institutos/quimicaanalitica/Analitica%20I/pdf/EXTRACCION%20CON%20SOLVENTES.pdf

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