DETERMINACIÓN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

INTRODUCCION: 

En el equilibrio las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en

determinadas condiciones de presión y temperatura. A la relación que hay entre estas

concentraciones, expresadas en molaridad [mol/L], se le llama constante de equilibrio.

El valor de la constante de equilibrio depende de la temperatura del sistema, por lo que

siempre tiene que especificarse. Así, para una reacción reversible, se puede generalizar:

 

aA   +   bB              cC   +   dD

                                               [C]c [D]d

                                   Keq =  ▬▬▬▬     

                                              [A]a [B]b

 

En esta ecuación Keq es la constante de equilibrio para la reacción a una temperatura

dada.Ésta es una expresión matemática de la ley de acción de masas que

establece: para una reacción reversible en equilibrio y a una temperatura constante, una

relación determinada de concentraciones de reactivos y productos tiene un valor

constante Keq.

En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos pueden variar, pero el

valor de  Keq permanece constante si la temperatura no cambia.

De esta manera, el valor de la constante de equilibrio a una cierta temperatura nos sirve

para predecir el sentido en el que se favorece una reacción, hacia los reactivos o hacia

los productos, por tratarse de una reacción reversible.

Un valor de Keq > 1, indica que el numerador de la ecuación es mayor que el

denominador, lo que quiere decir que la concentración de productos es más grande, por

lo tanto la reacción se  favorece hacia la formación de productos. Por el contrario, un

valor de Keq < 1, el denominador es mayor que el numerador, la concentración de

reactivos es más grande, así, la reacción se favorece hacia los reactivos.

Conocer el valor de las constantes de equilibrio  es muy importante en la industria, ya que

a partir de ellas se pueden establecer las condiciones óptimas para un proceso

determinado y obtener con la mayor eficiencia el producto de interés.

Cuando todos los reactivos y productos están en disolución, la constante de equilibrio se

expresa en concentración molar [moles/L]. Si se encuentran en fase gaseosa es más

conveniente utilizar presiones parciales (P). Los sólidos y los líquidos puros no

intervienen en la constante, por considerar que su concentración permanece constante.

Generalmente al valor de la constante no se le ponen unidades.

                                               [C]c [D]d

                         Keq =  Kc =    ▬▬▬▬

                                              [A]a [B]b

                                               (Pc)c

 (Pd)d

                         Keq =  Kp =    ▬▬▬▬

                                              (Pa)a (Pb)b

OBJETIVOS:1.- Aprender a determinar experimentalmente el valor de una constante de equilibrio,

comparar su valor con el que aparece tabulado y calcular el error relativo cometido en la determinación

2.- Preparar diversas disoluciones por dilución y mezcla

3.- Aprender a determinar con un pHmetro los valores del pH de diversas disoluciones

MATERIAL:

METODOLOGIA:

Colócate las gafas como material de protección para esta práctica. El ácido acético utilizado no es peligroso, pero si algo te cayese en las manos, deja lo que estés haciendo y lávate con abundante agua del grifo

Preparación de las disoluciones a medir NaCH3OOAcetato de sodio

1.- Determina en casa la masa de acetato de sodio que debes tomar para preparar 100 cm3

de una disolución 1,0 M.

2.- Mide con la ayuda de la espátula y el vidrio de reloj la masa necesaria, introdúcela en el matraz aforado, disuelve con agua destilada y afora hasta el volumen deseado. Etiqueta tu matraz para no confundirlo

3.- En el otro matraz introduce 10 cm3 de la disolución 1,0 M de ácido acético, disuelve en agua y afora hasta la señal de 100 ml. Etiqueta tu matraz como disolución diluida de ácido acético

4.- Lava bien tu pipeta ya que la necesitarás para operaciones posteriores

• Matraz aforado 100 ml (2) • Pipeta y su bomba • pHmetro

• Frasco lavador • Agitador de vidrio • Vasos precipitados 50 ml (1)

• Vasos precipitados 100 ml (2)

• Disolución 1,0 M de ácido acético

• Acetato de sodio

• Espátula • Vidrio de reloj • Balanza

(A)Determinación del pH de una disolución de ácido acético 1,0 M

1.- Toma 10 cm3 de la disolución de ácido acético 1,0 M y deposítalos en el vaso de 100 ml.

2.- Enciende el pH-metro, selecciona la forma de medición pH e introdúcelo en el vaso anterior

3.- Agita suavemente el vaso y toma el valor del pH que aparezca cuando la lectura se estabilice (puede llegar a tardar 2 minutos en hacer esto). Anota igualmente la temperatura de la disolución seleccionando la tecla temperatura

4.- Guarda el vaso y su contenido para realizar el apartado (C)

Valor del pH Temperatura (ºC)

(B) Determinación del pH de la disolución diluida de ácido acético

1.- Con tu pipeta y su bomba toma 10 cm3 de la disolución diluida de ácido acético y deposítalos en el vaso de 50 ml

2.- Lava bien tu pipeta ya que la necesitarás para operaciones posteriores

3.- Repite los pasos 2 y 3 del apartado (A) y anota los valores registrados

4.- Limpia bien el vaso para una próxima determinación

Valor del pH Temperatura (ºC)

(C) Determinación del pH de una disolución mixta acético/acetato

1.- Al vaso utilizado en el apartado (A) le añadirás con la ayuda de pipeta y su bomba 25 cm3

de la disolución de acetato de sodio 1,0 M preparada por ti

2.- Con la ayuda del agitador de vidrio mezcla bien las dos disoluciones hasta que queden lo más homogéneas posible. Mientras tanto vuelve a lavar bien pipeta para la próxima operación.

3.- Repite los pasos 2 y 3 del apartado (A) y anota los valores registrados y guarda el contenido del vaso para la próxima determinación

Valor del pH Temperatura (ºC)

(D) Determinación del pH de una disolución mixta acético/acetato diluida

1.- Con la ayuda de la pipeta y su bomba toma 10 cm3 de la disolución utilizada para la prueba (C) y deposítalos en el segundo vaso de 100 ml. Limpia bien tu pipeta

2.- Toma 40 cm3 de agua destilada y añádelos a la mezcla anterior. Vuelve a lavar bien tu pipeta

3.- Con la ayuda del agitador mezcla bien las dos disoluciones hasta que estén lo más homogéneas posible

4.- Repite los pasos 2 y 3 del apartado (A) y anota los valores registrados

Valor del pH Temperatura (ºC)

DESARROLLOS (ANALISIS Y RESULTADOS)

CONCLUSIÓN:

BIBLIOGRAFIA:

1.  F.J,C. Rossotti and H. Rossotti, The Determination of Stability Constants, McGraw-Hill, 1961.

2. Volver arriba↑ C.F. Baes and R.E. Mesmer, The Hydrolysis of Cations, Wiley, 1976

3. Volver arriba↑ H.P.R. Frederikse, David R. Lide (ed.). CRC Handbook of Chemistry and

Physics. ISBN 0-8493-0478-4.