Informe de Laboratorio de Fisicoqumica IIUNMSM

INDICE

I. INTRODUCCION.. .Pg. 2

II. RESUMEN Pg. 3

III. PRINCIPIOS TEORICOS... Pg. 4

IV. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL..Pg. 5

V. TABULACION DE DATOS..... ..Pg. 6

VI. CALCULOS.... .Pg. 10

VII. DISCUSION DE RESULTADOSPg. 16

VIII. CONCLUSIONES. ..Pg. 17

IX. RECOMENDACIONES..Pg. 17

X. BIBLIOGRAFIA....Pg. 19

XI. APENDICE.Pg. 20

I. Introduccin

El anlisis de la solubilidad de una sustancia en un solvente determinado y a una temperatura y presin dadas es muy importante a nivel industrial. Es as que el conocimiento de la solubilidad de una sustancia se utiliza para llevar a cabo procesos industriales a temperaturas por debajo de las cuales no serian posibles o se obtendran rendimientos muy bajos y baja calidad del producto. Adems de ello este concepto se utiliza en sectores tales como el de la investigacin cientfica en el que, por ejemplo, hay sntesis que se deben llevar a cabo con ciertos solventes y a determinadas temperaturas de tal manera que todos los reactantes permanezcan en solucin. Como puede verse el aprendizaje y comprensin de la variacin de la solubilidad con la temperatura constituye una gran herramienta para todo qumico que se desempee en el sector industrial o cientfico.

II. Resumen

La presente practica titulada Variacin de la solubilidad con la T que bajo las condiciones de presin: P=756 mmHg; temperatura: T=23C Humedad relativa; H=96; tuvo como objetivo analizar un soluto ligeramente soluble y determinar el efecto de la temperatura en su solubilidad, tambin hallar el calor diferencial de la solucin cuando est saturada.Para el anlisis de la variacin de la solubilidad realizaremos la disolucin de cido benzoico(0,75g) en agua y de la cual se extrae 25 ml para llevarlo a una temperatura determinada hasta obtener una saturacin a esta temperatura, luego retiramos un volumen de la solucin a esta temperatura y colocamos un erlenmeyer previamente pesado, la diferencia es el peso de la solucin ,esta se valora con NaOH 0,094 N (previamente valorado con biftalato de potasio), y calculamos el # de equivalentes, peso del soluto, Kg de agua y la molalidad; luego calculamos log(m) y 1/T de los datos experimentales y tericos como muestra la tabla y graficamos para obtener la pendiente y consecuentemente el Calor diferencial de disolucin, que es el cambio de entalpa de la solucin(grfico). D H experimental es 4592,85 cal/mol y el % de error con respecto al terico es 2,%.Podemos concluir que la solubilidad depende de la temperatura en funcin directa, tambin de la naturaleza del soluto disuelto, y que el cambio de entalpa est asociado con el proceso en que el soluto se disuelve en un solvente.Finalmente se lleg a la conclusin de que mediante el anlisis de la variacin de la solubilidad de una sustancia con la temperatura es posible hallar el calor diferencial de la misma.

Se recomienda trabajar con temperaturas bajas, tomar para clculos la molalidad ya que no depende del volumen, y realizar una regresin lineal para los datos.

IV.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

V. TABULACION DE DATOSP (mmHg)756

T (C)23

% Humedad Relativa96

DATOS EXPERIMENTALES TABLA N1W BiftalatoV NaOHN NaOH (#Eq-g/L)

0,223511ml0,0995

Temperatura (C)W Erlenmeyer(g)W Erlenmeyer + muestra(g)Volumen gastado de NaOH(ml)

2598,9189108,8542,8

92,1291102,35272,9

2099,0878108,98682,5

77,744487,61892,6

1598,5630108,44632,1

96,1257106,02982,1

1098,9186108,78261,8

92,1291102,00671.8

DATOS TEORICOS

Temperatura (C)Molalidad (mol/KgH2O)

250,02825

200,02375

150,02047

100,01720

V.CLCULOS

a) Con los datos de la Tabla N1, determinamos: A 25 C: Para la 1ra muestra: W solucin = 108,854g - 98,9189 g = 9,9355 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 2,8x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,27857x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 33,985 x 10-3 g Para la 2da muestra: W solucin = 102,3527g - 92,1291 g =10,2236 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0994 x 2,9x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,28853 x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 35,20 x 10-3 gA 20 C: Para la 3ra muestra: W solucin = 108,98688 g - 98,0878 g = 9,899 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH

# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 2,6x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,2587x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 31,5614 x 10-3 g Para la 4ta muestra: W solucin = 87,6189 g - 77,744 g = 9,98745 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 2,5x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,24875x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 30,3475 x 10-3 gA 15 C: Para la 5ta muestra: W solucin = 108,4463g - 98,5630 g = 9,8833 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 2,1x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,20895x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 25,492 x 10-3 g Para la 6ta muestra: W solucin = 108,0298 g 96,1257 g = 9,9041 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 2,1x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,208954x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 25,492 x 10-3 gA 10 C: Para la 7 ma muestra: W solucin = 108,7826 g - 98,9186 g = 9,864 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 1,8x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,1791x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 21,85x10 -3 g

Para la 8 va muestra: W solucin = 102,0067 g - 92,1291 g = 9,8776 g# Eq-g Ac. Benzoico = N NaOH x V NaOH# Eq-g Ac. Benzoico = 0,0995 x 1,8x10-3 # Eq-g Ac. Benzoico = 0,1791x10-3W Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico x M Ac. Benzoico W Ac. Benzoico = 21,85x10 -3 g

b) Hallando el peso del agua en cada solucin y la concentracin molal:

A 25 C Para la 1ra muestra: W agua = 9,9355 g- 0,033985 W agua = 9,901545 g = 9,901515 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,27857x10-3 m = 0,27857x10-3/9,901515 x 10-3 m = 0,0281341

Para la 2da muestra: W agua = 10,2236 g- 0,03520 W agua = 10, 1884 g = 1,0188 x 10-2 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,28853 x10-3 m = 0,28853x10-3/1,0188x10-2 m = 0,028319A 20 C Para la 3ra muestra: W agua = 9,899 g - 0,0315614 W agua =9,86744 g = 9,8674 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,2587x10-3 m = 0,2587x10-3/9,8674x10-3 m = 0,026218

Para la 4ta muestra: W agua = 9,8745 g- 0,0303475 W agua =9,844152 g = 9,844152 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,24875x10-3 m = 0,24875x10-3/9,844152 x 10-3 m = 0,0252688 A 15 C : Para la 5ta muestra: W agua = 9,8833 g- 0,025492 W agua =9,85786 g = 9,85786 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,208954x10-3 m = 0,20895x10-3/9,8578x10-3 m = 0,0212 Para la 6ta muestra: W agua = 9, 9041 g- 0,025492 W agua =9,878608 g = 9,8786 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,208954x10-3 m = 0,208954x10-3/9,878638x10-3 m = 0,021152

A 10C Para la 7ma muestra: W agua = 9, 864 g- 0,02185 W agua =9,84215 g = 9,842 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,1791x10-3 m = 0,1791x10-3/9,84 x 10-3 m = 0,0182 Para la 8va muestra: W agua = 9, 8776 g- 0,02185W agua =9,8558 g = 9,8558 x 10-3 Kg Ac. Benzoico = # Eq-g Ac. Benzoico = 0,1791x10-3 m = 0,1791x10-3/9,8558x 10-3 m = 0,01817Temperatura (C)Molalidad (m)Log (m)1/T (1/k)

250,0281087-1,550773,354 x 10 -3

0,0282929-1,5479

200,02622-1,58143,4112 x 10 -3

0,02527-1,5974

150,02120-1,67363,4704 x 10 -3

0,02115-1,6747

100,01820-1,73993,5317 x 10 -3

0,01817-1,7406

Tenemos:

c) Con los datos de la tabla, construimos el grfico:

De la ecuacin:

Log = Log - Log = - ( )

De la ecuacin, la pendiente de la lnea aproximada sera:b =- Del grfico aproximadamente -1074,367= - = 4899,05 cal/mol

XI.APENDICE

Cuestionario1. Defina solucin saturadaUna disolucin saturada es la que contiene la mayor concentracin de soluto posible en un volumen de disolvente dado y para cierta temperatura.2. Qu relacin existe entre el calor diferencial de disolucin, la temperatura y las caractersticas de una sustancia?3. En la ecuacin que relaciona la concentracin de la solucin saturada con la temperatura. Fundamente el uso de la concentracin molal.