laboratorio nº 3 de fisicoquimica .doc

8/13/2019 laboratorio n 3 de fisicoquimica .doc

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Laboratorio de Fisicoqumica IUNI - FIQT

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EQUILIBRIO QUIMICO HOMOGENEO EN LA FASE LIQUIDA

1.- OBJETIVOS

- Determinar la constante de equilibrio, en la funcin de lasconcentraciones, en un sistema homo!neo a tem"eraturaconstante#

- Determinar la constante de equilibrio de forma e$"erimental#

2.- FUNDAMENTOS TEORICO

%QUILI&'I( QU)*I+(

+aractersticas

- %s de naturalea din.mica, la reaccin no se detiene sino elcambio de concentracin a tra/!s del tiem"o se mantieneconstante "ara los "roductos 0 reacti/os#

- 1e alcana en forma es"ont.nea#- 1e2n la termodin.mica en el equilibrio las mol!culas tienden a

un estado de enera mnimo 0 de entro"a m.$imo#

DCBA ++

BA

DCK =

3 %n una reaccin dada solo /ara con la tem"eratura#

+ataliador

- 1ustancia que sin e$"erimentar cambios "ermanentes modificala /elocidad de reaccin#

- *odifican el mecanismo de reaccin "ro"orcionando nue/oscaminos m.s r."idos "or lo cual la enera de acti/acindisminu0e#

- 'eaccionan formando un intermedio "ero lueo se reeneraconser/ando su estructura#

4ro"iedades

- 5cti/idad 6acelera la /elocidad de reaccin7


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- 1electi/idad 6orienta la reaccin hacia uno de los caminos7- %stabilidad- 5lta .rea su"erficial#

'eaccin a estudiar es la reaccin de esterificacin

)(2)(523)(52)(3 lacacac OHHCOOCCHOHHCCOOHCH ++

Qumica ! "a !#$!%i&icaci'(

Dada la im"ortancia de los !steres se han desarrollado muchos"rocesos "ara obtener !steres# %l m.s com2n es el calentamiento deuna mecla del alcohol 0 del .cido corres"ondiente con .cidosulf2rico, utiliando el reacti/o m.s econmico en e$ceso "ara

aumentar el rendimiento 6esterificacin de Fischer7#

%l .cido sulf2rico sir/e en este caso tanto de cataliador como desustancia hirosc"ica que absorbe el aua formada en la reaccin#5 /eces es sustituido "or .cido fosfrico concentrado#

%n la "r.ctica este "rocedimiento tiene /arios incon/enientes# %lalcohol "uede sufrir reacciones de eliminacin formando olefinas,esterificacin con el "ro"io .cido sulf2rico o de formacin del !ter 0 el.cido or.nico "uede sufrir descarbo$ilacin# 5dem.s se requieren

tem"eraturas ele/adas 0 tiem"os de reaccin laros#

4or esto a menudo se utilian deri/ados del .cido m.s acti/os# %n lasntesis del .cido acetilsaliclico "or e8em"lo 6el !ster entre el ru"ohidro$i del .cido saliclico 0 del .cido ac!tico7 se "arte del anhidrurodel .cido ac!tico 0 del .cido saliclico que act2a como alcohol# %n /ede aua se libera una mol!cula de .cido ac!tico que "uede serse"arada f.cilmente del "roducto#

(6(++9:7; < 9(6+=9>7+((9 ? 9((++9:7 < 9:++((6+=9>7+((9

(tro "roceso es la utiliacin del cloruro del .cido 6'-+(+I7 6/ariantede %inhorn7 0 el alcohol en la "resencia de "iridina# %n este caso selibera clorhdrico que reacciona directamente con la "iridina delmedio "ara dar el hidrocloruro de "iridina# Las condiciones de estareaccin son mu0 sua/es 0a que no requiere la "resencia de .cidos obases fuertes 0 se "uede lle/ar a cabo a tem"eratura ambiente oincluso inferior# 4or esto "ermite la sntesis de com"uestos en"resencia de ru"os funcionales mu0 sensibles#


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Tambi!n se utilian "rocesos de transesterificacin donde se hacereaccionar un !ster con un alcohol en "resencia de un cataliador

como el tetracloruro deermanio, otro .cido de Le@is o traas debase# 1e libera el alcohol "re/iamente unido en forma del !ster# %ste"roceso se em"lea industrialmente sobre todo en la obtencin del 4%T6"olietilentereftalato7, un "l.stico trans"arente que se em"lea "ore8em"lo "ara fabricar botellas de bebida#

%$isten a2n "rocesos de menor im"ortancia como la adicin de un.cido a una olefina, etc!tera, que iualmente forman !steres#

).- TRATAMIENTO DE DATOS#

D5T(1

*U%1T'5 Aru"o I - Frasco NB :

Tabla NB C

6ml7 E *

G#H :#H

:#H -;#H -

mecla CH#H -

Tabla NB ;

)( 3cm

g ( )molgM

C#HCJ :=#>=H=>H#HKJC >=#H=KH>C#HG>:C =H#HG;G=

Tabla NB :

m 67 n 6mol7

G#HK:G H#C:K=K;#>;KC: H#HG;J:

;#CH=; H#H:GCC


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naua H#HGHG moles

E( !" !,ui"i%i*


H#H:GCCmol H#HG;J:mol --- H# H#HGHG mol


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n moles finales

+9:+((9 H#HHGH=G

+;9G(9 H#H:HH=+9:+((+;9G H#H>J=G

*U%1T'5 Aru"o III - Frasco NB ;

Tabla NB C

6ml7 E *

:#H :#H

G#H -;#H -

mecla CH#H -

Tabla NB ;

)( 3cm

g ( )molgM

C#HCJ :=#>=H=>H#HKJC >=#H=KH>C#HG>:C =H#HG;G=

Tabla NB :m 67 n 6mol7

:#HG=C H#H:>#H>GG H#HJK;#CH=; H#H:GC

Tabla NB >

E * INI+I(


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CJ#G

CJ#GG

Tabla NBG

/olumen astado de Na(96ml7

>#C

E Na(9 * H#G

olumen de la muestra de la

muestra utiliada6ml7

C#H

Ha""a(* "a c*(c!($%aci'( &i(a" !" HC"

4or dilucin

NCC N;;

6:*76:ml7 6 N;76CHml7

N; H#K*

Ha""a(* "*# m*"!# ! a+ua a" i(ici*

nsolucion 9+l m9+linicio< maua

naua 9+lsol-E9+l9+lsol*9+l

*aua

naua 6C#HCJml76H#:ml7 ? 6H#KmolL76CMH#HHCL76 :=#>=H=>mol7

6C#HCG;mol7

naua H#HCGC> moles

E( !" !,ui"i%i*


H#H:GCmol H#HJKmol --- H#HCGC> mol


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J>7

3!, 4 16.//0

Tabla NB=

n moles finales

+9:+((9 H#HHCKG+;9G(9 H#HG>J>

+9:+((+;9G H#H::C=

0. - DISCUCION DE DATOS


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C# Nos "odemos "ercatar que al usar el acido clorhdrico 69+l7,

como cataliador "ara acelerar la reaccin, este se

encuentra diluido "or lo que no "odemos des"reciar lasmoles de aua al inicio contenidos en la mecla#

;# Utiliamos una base "ara titular la mecla, debido a qu>e la

mecla es acida 0a que contiene acido clorhdrico 0 acido

ac!tico#

6.- CONCLUSIONES

C# %l acido clorhdrico que utiliamos como cataliador no

reacciona, las moles al inicio 0 al final son iuales#;# 1i la 3eq# %s ma0or que uno "odemos decir que la reaccin

se des"laa hacia la derecha, "or lo tanto se forma ran

cantidad de "roductos# 4ero si la 3eq# %s menor que uno la

reaccin se da hacia a la iquierda lo cual no fa/orece a la

formacin de "roductos#

:# %n los frascos que nos toco analiar la 3eq# %s ma0or a la

unidad, entonces "odemos decir que la reaccin fa/orece ala formacin de "roductos#

5.- OBSERVACIONES

- (bser/amos que a medida que aadamos el hidr$ido de

sodio la mecla acida en un instante dado se torna de color

rosado, lo cual nos indica que en ese momento llean al "untode equilibrio#

7.- CUESTIONARIO

%QUILI&'I( QU)*I+( D% L5 '%5++IRN D% %1T%'IFI+5+I(N 5 NI%L

INDU1T'I5L


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Los .cidos carbo$licos de ma0or a"licacin industrial son el .cido

ac!tico que se utilia fundamentalmente "ara la obtencin del

acetato de /inilo que se utilia como monmero "ara la fabricacinde "olmetros# Tambi!n se utilia en la "roduccin de acetato de

celulosa "ara la obtencin de lacas 0 "elculas fotor.ficas, as como

en la fabricacin de sol/entes de resinas 0 lacas, la sal aluminica del

.cido ac!tico se em"lea como mordiente en tintorera#

%l .cido formica se suele em"lear en la industria del curtido al ob8eto

de sua/iar las "ieles 0 tambien en los "rocesos de la tintorera en la

industria del curtido#5lunos deri/ados clorados de los .cidos carbo$licos se em"lean en

la "roduccin de herbicidas#

%l .cido benoico tiene una am"lia utilidad como intermediario en

sntesis en muchos "rocesos or.nicos 0 alunos de sus esteres se

em"lean como "lastificantes 0 en la industria de la "erfumera

6benoato de bencilo7# %l benoato de sodio se em"lea en la industria

de la alimentacin como conser/ante 6umos, refrescos, mermeladas,etc7#

%ntre los .cidos carbo$licos, el .cido "ro"ano dioico 6.cido malnico7

se em"lea en la elaboracin de medicamentos, "lauicidas 0

colorantes# %l .cido C->- butano dioico 6.cido succnico7 se em"lea en

la obtencin de resinas de "oli!ster "ara barnices 0 el .cido trans-

butenodioico 6.cido fumarico7 se em"lea como acidulante en la

fabricacin de refrescos#

8.- BIBLIOGRAFIA

- 5tSins 0 4aula Fsico Qumica 4.# CGC-C==- 'obert 9# 4err0 0 +ecil +hilton

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