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INFORME-11 de Quimica General

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

LA MOLINA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA


CURSO: QUÍMICA GENERAL – LABORATORIO

INFORME DE PRÁCTICA N°11

TÍTULO: Equilibrio Químico parte III

Constante de producto de solubilidad, Kps, y efecto ion común

Alumno Código
CARRILLO RUIZ, RICARDO AARON 20160095
DIPAS GUILLEN, ARIANA ALEJANDRA 20160098
HUAYTALLA RAMIREZ, MARIA MILAGROS 20160105
MALLQUI ARGÜELLES, NATHALIE SOFÍA 20160107

PROFESOR(A):

 TEORÍA: ALEGRIA ARNERO, MARIA CECILIA


 PRÁCTICA: FUENTES CAMPOS, MARIA ELIZABETH

GRUPO DE TEORÍA: B*/B

GRUPO DE PRÁCTICA: C

FECHA DE EXPERIMENTO: 17/06/16

FECHA DEL INFORME: 23/06/16

LA MOLINA, LIMA – PERÚ


1. INTRODUCCIÓN:
Las reacciones de precipitación, consisten en la formación de un compuesto no
soluble, llamado precipitado, producido al mezclar dos disoluciones diferentes, cada
una de las cuales aportará un ion a dicho precipitado, es decir, una reacción de
precipitación tiene lugar cuando uno o más reactivos, combinándose llegan a generar
un producto insoluble.

La precipitación es una operación eficaz y sencilla utilizada en el laboratorio para


obtener sustancias insolubles, o muy poco solubles. Tiene lugar al mezclar dos
disoluciones que contiene cada una, una especie reaccionantes de la reacción de
precipitación. Si en el transcurso de la reacción la concentración de los reaccionantes
llega a superar el producto de solubilidad correspondiente, se producirá la
precipitación.

Para poder explicar químicamente la formación de un precipitado en primer lugar se


estudia el proceso inverso: Un sólido se disuelve cuando sus partículas, sean iónicas o
moleculares, pasen a la disolución gracias a que las interacciones entre las moléculas o
iones y el disolvente vencen las fuerzas de cohesión del soluto. A medida que esto
ocurre las moléculas disueltas van aumentando en número y así van disminuyendo las
distancias entre ellas, lo que aumenta la probabilidad de que se produzcan
interacciones que dan lugar solido.

Cuando la velocidad de disolución se iguala a la de formación del solido se alcanza una


situación de equilibrio, es lo que conoce como disolución saturada.

2. Propósito de la práctica
 Hallar el valor del Kps del Ca(OH)2
 Evaluar el efecto del ión común en la solubilidad
3. Hipótesis
 Midiendo el pH de una solución saturada de hidróxido de calcio,
compuesto de muy baja solubilidad , se puede calcular el valor de Kps
 La inclusión de un ión común en la solución saturada disminuye la
solubilidad del Ca(OH )2

4. MARCO TEÓRICO / REVISIÓN DE LITERATURA


I. Reacciones de precipitación
Las reacciones de precipitación son reacciones de intercambio en donde uno de los
productos es un compuesto insoluble en agua, como Ba (OH) 2, es decir, un compuesto
que tiene solubilidad en agua inferior de aproximadamente 0.01 mol de material
disuelto por litro de solución.
BaCl 2(ac)+2 NaOH → Ba(OH )2(s)+2 NaCl(ac )

Debido a que la base de hidróxido de Bario se comporta como un electrolito fuerte,


entonces el hidróxido de bario que se disuelve en agua se disocia por completo en
iones Ba+2 y OH- .Además se sabe que para las reacciones heterogéneas , las
concentraciones del solido es una constante. Así que podemos describir constante de
equilibrio para la disolución de Ba (OH)2 como:

Kps= (Ba+2) (OH-) 2

II. Solubilidad molar y solubilidad


Hay dos maneras en que se puede expresar la solubilidad de una sustancia: la
primera es el número de moles en un litro de solución saturada (mol/L), y la
segunda es el número de gramos en un litro de solución saturada (g/L). Ambas
expresiones nos dicen acerca de una concentración en una disolución satura a
una determinada temperatura que usualmente es 25 ºC.
Ba (OH) (S) → Ba+2(ac) + 2OH-(ac)

S 2S

Kps= (Ba+2) (OH-) 2

Kps= (s)(2s)2= 4s3

Para poder determinar los valores de iones Ba +2 y OH- en una solución se debe usar el
potenciómetro.

Cuando se lee el Ph de en el potenciómetro:

pH=−log ⁡¿

En el equilibrio se debe cumplir

Y mediante la relación que se obtiene por la estequiometria

s=¿ ¿

III. Efecto del ión común , Principio de Le Chatelier y la solubilidad:

Ba (OH) (S) → Ba+2(ac) + 2OH-(ac)

Los iones de la disolución saturada provienen del solido. A esta disolución se le


adiciona iones de Ba+2, un ion común procedente de de unas nueva sustancia el
BaCl2.Según el principio de Le Chatelier responderá a un aumento de la
concentración de los reactivos, con una dirección en el sentido en que dicho
reactivo se consume .En conclusión, se le añade un ion común Ba +2 a un sistema
que está en equilibrio, la reacción tiende a la izquierda, formado más hidróxido
de bario conduciendo a un nuevo equilibrio.

Ba (OH) (S) → Ba+2(ac) + 2OH-(ac)

La adición del ion común desplaza el equilibrio de un compuesto iónico poco soluble
hacia el compuesto sin disolver, produciéndose mas precipitado. Es decir, la solubilidad
del compuesto se reduce.

5. REQUERIMIENTOS PARA LA PRÁCTICA:


I. Materiales
Laboratorio de química
Vaso precipitado de 100mL
Probeta de 50mL
Pipeta de 5mL
Hidróxido de Calcio saturado
Acetato de calcio
Solución buffer para calibración de pH 4 y pH 7
Potenciómetro
II. Métodos
Calculo del Kps del hidróxido de calcio:
Se coloca el vaso precipitado cerca del potenciómetro para tomar el
cálculo del pH (luego de 5 minutos de mezclado)
Efecto del Ion Común:
Se vierte dentro del vaso 1mL de acetato de calcio y se vuelve a tomar
el valor del ph luego de 5 minutos.
6. RESULTADOS Y DISCUSIONES:
Tabla 1: Cálculo del valor de Kps del hidróxido de calcio.

Valor de pH= 12,49 Valor de pOH= 1,51 Valor de [OH-]= 10-1,51

En equilibrio: Ca(OH) 2(s) ↔ Ca2+(ac) + 2OH-(ac)


S S 2S

[OH -]= 10-1,51= 2S


S= 0,015 moles/L

Valor de Kps= [Ca2+][OH-]2 Valor de S (moles/L)= 0,015 Valor de S (gramos/L)=


Kps= (S)(2S)2= 4S3 0,015 mol 74 g
× =1,11 g/L
Kps= 1,35x10-5 1L 1 mol

Discusiones: Se midió el pH del hidróxido de calcio de baja solubilidad y luego se


halló el valor de su solubilidad (g/L), solubilidad molar y Kps.

Tabla 2: Efecto del ión común y la solubilidad.

Valor de pH= 12,44 Valor de pOH= 1,56 Valor de [OH-]= 10-1,56

En equilibrio: Ca(OH) 2(s) ↔ Ca2+(ac) + 2OH-(ac)


Conc. Inicial: S 2S
2+
Conc. Equilibrio: S + [Ca ] 2S

[OH-]= 10-1,56= 2S= 0,028 mol/L


S= 0,014 mol/L

Valor de Kps= [Ca2+][OH-]2 Valor de S (moles/L)= 0,014 Valor de S (gramos/L)=


Kps= (S)(2S)2= 4S3 0,014 mol 74 g
× =1,11 g/L
Kps= 1,04x10-5 1L 1mol
Discusiones: En esta tabla se hallan los valores del Ph, Kps, solubilidad y solubilidad
molar, luego de poner en contacto al ión común y se comprobó que disminuyó la
solubilidad y el Kps del hidróxido de calcio.

6. CONCLUSIONES:

En el laboratorio se lograron todos los propósitos mencionados al inicio. Se midió el Ph


del hidróxido de calcio de baja solubilidad (Ca (OH)2) y con ese resultado pudimos
obtener su concentración de H+ y su concentración de OH- , para luego hallar su Kps,
su solubilidad y su solubilidad molar. Luego se añadió el ión común, que en este caso
fue el acetato de calcio (Ca (CH3COO)2). Al añadirle dicho ión se volvió a medir su Ph,
Kps, solubilidad y solubilidad molar y nos dimos cuenta que los datos obtenidos
anteriormente habían variado. Los datos que habían variado fueron el Kps y la
solubilidad. El hidróxido de calcio de baja solubilidad tenía un bajo Kps, y cuando se
añadió el acetato de calcio, su solubilidad disminuyó y por lo tanto, disminuyó también
su Kps (datos registrados en la tabla 1 y 2).

Esto se debe a que si se adiciona un ion común a una reacción en equilibrio, según el
principio de Le Châtelier, la reacción tiene hacia la izquierda generándose más
precipitado y por lo tanto, la solubilidad del compuesto disminuye.
7. BIBLIOGRAFIA:

1.Brown, T. L., LeMay Jr, H. E., & Brusten, B. E. (2004). Química: La ciencia central. México:
PEARSON EDUCACIÓN, S.A.

2.Chang, R. (2010). Química . Mc GRAW-HILL.

3.Petrucci, R., Harwood, W., & Herring, G. (2003). Química General. Madrid: PEARSON
EDUCACIÓN, S.A.

3.Química La Guía. (s.f.). Obtenido de http://www.monografias.com/


CUESTIONARIO
1. ¿Cuál es el propósito de la práctica 11?
 Hallar el valor de Kps del Ca(OH)2.
 Evaluar el efecto del ión común en la solubilidad del Ca(OH)2.

2. ¿Cree usted que ha logrado ésta competencia?


 Sí, porque logramos desarrollar y comprender la práctica poniendo en
principios nuestros los conocimientos explicados en clase.

3. ¿Cómo confirmaría usted que logró dicha competencia?


 Lo afirmo con los resultados que obtuvimos puesto que los datos cuantitativos
y cualitativos fueron minuciosamente desarrollados y plasmados en los cuadros
de resultados.

4. ¿Cómo demuestra que el trabajo realizado por usted es confiable?


 Por los conocimientos solidos obtenidos y los métodos usados como también el
uso del potenciómetro para cuantificar los valores.

5. ¿Cómo de muestra que trabajó de manera segura?


 Primero con el seguro del alumno que fue tener el mandil y los guantes, lo
segundo fue revisar los instrumentos de laboratorio verificando que estuvieran
en buenas condiciones para ser usados.

6. ¿Cómo demuestra que cuidó el ambiente en el laboratorio?


 Mantuvimos el laboratorio ambientado de forma que se mantuvo las ventanas y
puertas abiertas, también consideramos mantener los reactivos cerrados
cuando no se utilizaba.

7. ¿Cuál es el ion común en la práctica, y como afecta la solubilidad?


 El ión común es Ca2+, lo que sucede es que si se le adiciona algo del ión
común Ca2+ a un sistema que está en equilibrio, la reacción tiende a la
izquierda, formando más hidróxido de bario sólido, conduciendo a un nuevo
equilibrio.
8. Si se le adiciona un ácido fuerte al hidróxido de calcio, explique ¿cómo
afecta a la solubilidad?
 Si al hidróxido de calcio se le adiciona un ácido fuerte, los protones del ácido
reaccionarán con los hidróxidos disueltos, disminuyendo su concentración.

9. Escribe la expresión de Kps para los siguientes solidos poco solubles:


PbCl2, Li2CO3, CaCO3, Ag2CrO4, Ca3(PO4)2
 PbCl2 ↔ Pb2+ + 2Cl1- Kps = [Pb2+][Cl1-]2 = 4s3
 Li2CO3 ↔ 2Li1+ + CO32- Kps = [Li1+]2[CO32-] = 4s3
 CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32- Kps = [Ca2+][CO32-] = s2
 Ag2CrO4 ↔ 2Ag1+ + (CrO4)2- Kps = [Ag1+]2[CrO42-] = 4s3
 Ca3(PO4)2 ↔ 3Ca2+ + 2(PO4)3- Kps = [Ca2+][(PO4)3-]2 = 108s5

10. La solubilidad del sulfato de calcio es de 0,67 g/L. calcule el valor de Kps
para el sulfato de calcio.
 CaSO4 ↔ Ca2+ + SO42-

Kps = [Ca2+][SO42-] = s2 = (0,0049)2 = 2,4270x10-5

solubilidad 0,67 g / L
S= →S= → S = 0,0049
PF 136

11. Calcule la solubilidad molar del hidróxido de cobre si el valor de Kps es


2,2x10-20.
 Cu(0H)2 ↔ Cu2+ + 2OH1-

Kps = [Cu2+][OH1-]2 = 4s3 = 2,2x10-20 → s = 1,7651x10-7

12. Calcule la solubilidad de cloruro de plata (en g/L) en una disolución de


nitrato de plata 6,5x10-3M. Kps = 1,6x10-10.
 AgCl → Ag+ + Cl- Pf=202.5

AgNO3 → Ag+ + NO3-

(S + 6.5 x 10 -3)(s) = 1.6 x 10-10

S = 2.4615

S = 2.4615 x 10-8 x 202.5

s = 4.9845 x 10-5 g/L

13. El pH de una disolución de hidróxido de magnesio es 10,45, halle el valor


de Kps.
 Mg(OH)2 → Mg2+ + 2OH1-

Kps = 4s3 = 4(3,5481x10-11)3 = 0,1786x10-30

pH = -Log[ ] → 10,45 = -Log[ ] → [ ] = 3,5481x10-11

14. A 40mL de una disolución de hidróxido de magnesio se le adiciona 10mL


de una disolución de cloruro de magnesio 0,01M siendo el valor de pH
10,2. Halle la nueva solubilidad molar. Explique la variación del valor de la
solubilidad.

0.01 = n/0.01

pOH = 3.8

OH = 10 -3.8

[OH] = 1.5848 x 10-4

nOH = 7.9244 x 10 -6 = 2S

S = 3.9522 x 10-6

Kps = [(3.9825 x 10-6 + 10-4)/0.05] x 1.5848 x 10-4

Kps = 5.22 x 10-11

La variación del valor de la solubilidad disminuye ya que se le agrega una sal con un
ion común

15. A 40mL de una disolución de hidróxido de magnesio se le adiciona 10mL


de una disolución de ácido clorhídrico 0,001M siendo el valor de pH 10,55.
Halle la nueva solubilidad molar. Explique la variación del valor de la
solubilidad.

pOH = 3.45 [OH] = 10-3.45

[OH] = 3.5481 x 10-4 = n/0.05

n = 1.7740 x 10-5 = 2s

s= 8.8703 x 10-6

8.84703 x 10−6
Kps = ( ) (3.5481 x 10-4)2
0.05

= 2.2332 x 10-11 = 4S3

S = 1.7740 x 10-4 M

La variación del valor de la solubilidad aumenta ya que al agregar una sal que no tiene
ion común, aumenta la fuerza ionica lo que aumenta la solubilidad.

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