LABORATORIO N°02 DE FÍSICOQUÍMICA

1.-TÍTULO. -
Determinación del calor de la disolución.

2.-OBJETIVOS. -
Determinar el calor de disolución del Acido oxálico(H00C-C00H),
por el método de solubilidad.

3.-FUNDAMENTO TEÓRICO. -
SOLUBILIDAD:
Es el proceso por el cuál un soluto es disuelto en un disolvente.

La solubilidad depende de ciertos factores, cómo la temperatura, presión, concentración y

de la naturaleza tanto del Soluto, como del disolvente.
La temperatura juega un papel importante dentro del sistema y su dirección depende del
calor de solución.

• El calor de disolución: Es la variación de entalpía relacionada con la adición de

una cantidad determinada de soluto a una cantidad determinada de solvente a
temperatura y presión constantes.
• Entalpía o calor de reacción:
Cantidad que define la relación H = E- PV; el cambio de entalpía, ΔH, para una
reacción que tiene lugar a presión constante es el calor que se desprende o se absorbe
en la reacción: ΔH= q.p

• Soluto: Sustancia disuelta en un disolvente para formar una solución; normalmente

es el componente de una solución que está presente en menor cantidad.

• Disolvente: Es el medio disolvente de una solución; normalmente es el componente

de una solución presente en mayor cantidad.
• Mecanismo del proceso de disolución
Para que una sustancia se disuelva en otra es necesario separar las entidades
elementales que constituyen el soluto y el disolvente por separado, venciendo las
interacciones soluto- soluto y disolvente- disolvente y por otro lado se establezcan
interacciones soluto-disolvente, que sean más intensas que las primeras. Se pueden
diferenciar las siguientes etapas:
1.- Separación de entidades elementales del soluto.
2.- Separación de entidades elementales del disolvente.
3.-Solvatación (Atracción de entidades elementales del soluto y el disolvente).
Todo este proceso se ilustra en la siguiente figura donde se indican además las
variaciones de entalpía (calores) de los procesos:

Como regla general se tiene que:

-Si DHD >0 el proceso de disolución es endotérmico, por lo tanto, el proceso de disolución
se favorece al aumentar la temperatura. Ejemplo: la disolución de
NH4NO3 en agua.
-Si DHD < 0 el proceso de disolución es exotérmico, por lo que el proceso de disolución
se favorece al disminuir la temperatura.
Aunque esto no es así para todas las sustancias por lo que la influencia de la temperatura
en el proceso de disolución debe determinarse, en última instancia, experimentalmente.
La velocidad del proceso de disolución depende de varios factores:
1.- La temperatura. Con el aumento de la temperatura aumenta la velocidad de disolución.
2.- La naturaleza del soluto y el solvente. Solventes que son capaces de disminuir las
fuerzas existentes entre las partículas del soluto, aumentan la velocidad de disolución.
3.- El tamaño de partícula del soluto. A menor tamaño de partícula mayor velocidad de
disolución pues aumenta la superficie de contacto entre el soluto y el disolvente.
4.- La agitación. La agitación favorece mecánicamente el proceso de disolución.

En tal caso, si una sustancia se disuelve hasta la saturación con desprendimiento de calor,
la solubilidad disminuye con el aumento de temperatura.

Por el contrario, si una sustancia se disuelve hasta la saturación con absorción de calor, la
solubilidad aumenta con el aumento de temperatura.

Ejemplo:
a) El H20 con el alcohol: se disuelve completamente, por lo tanto, no hay límite de
saturación, es decir es miscible.

b) El Hg(l) con el H20 no se disuelve entre sí, es decir es inmiscible.

 Por otro lado, CH3-O-CH3 con el H2O se disuelve el uno y el otro en pequeña cantidad.

 Lo mismo sucede H2C2O4(ácido oxálico), con el H2O entonces son poco solubles, es
decir se disuelve en pequeña cantidad el uno del otro.

 En consecuencia, en una solución saturada de una sal poco soluble, se establece el

equilibrio entre el cristal y sus iones.

Según la reacción:

H2C2O4 + H2O ↔ H30+ +C2O4-2

Ácido oxálico Catión Hidronio Anión Oxalato
IONES
Luego: Kps= [ H30+][C2O4-2]……… (1)
Donde Kps: constante del producto de solubilidad.

Luego el calor de disolución se determina mediante la ecuación de Van´t Hoff.

d(LnS) ∆Hd
= ……(2)
𝑑𝑇 RT2
∆Hd 𝑑𝑇
𝑑(𝐿𝑛𝑆) = ……(3)
R 𝑇2

Estableciendo la integración:

∆Hd 1
𝐿𝑛𝑆 = - + 𝐶 … . . (4),donde C: constante de integración
R 𝑇

Cambiando a la integral de base 10:

∆Hd 1 𝐶
𝐿𝑜𝑔𝑆 = - ∫ … . . (5)donde S: es la solubilidad g/L
2,303R 𝑇 2,303

𝐶
Donde: = 𝐶 1 … … (6)
2,303

∆Hd 1
𝐿𝑜𝑔𝑆 = - + 𝐶 1 … . (7)
2,303R 𝑇

Donde: C1:es la nueva constante

∆Hd: Calor de disolución para un proceso no definido

∆Hd 1
La expresión: 𝐿𝑜𝑔𝑆 = - + 𝐶1
2,303R 𝑇

Representa la ecuación de la recta punto pendiente de la forma:

y=mx+c
Si es así se establece la gráfica L ogS vs 1
𝑇
4.-MATERIALES Y REACTIVOS. -
Materiales Reactivos

▪ 01 bureta de 50 ml ▪ Solución saturada de H2C2O4

▪ 01 soporte universal (Ácido oxálico)
▪ 01 termómetro ▪ Solución de Hidróxido de sodio
▪ 01 balanza analítica NaOH 0,3M
▪ 01 matraz Erlenmeyer 150ml ▪ Solución Fenolftaleína
▪ 01 pipeta de 5ml.
▪ 01 varilla de vidrio de filtro.
▪ 01 pesa filtro
▪ 01 termostato

TERMÓMETRO

REACTIVOS BALANZA ANALÍTICA

 5.-PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. –
Experimento #1: Preparar la solución saturada de ácido oxálico a 50°C en un matraz
de 150mL

1 2

En un termostato se prepara a baño Maria la Tomar 50mL de ácido oxálico, mantener a 35°C
solución de ácido oxálico ,dejando sus por 10min cubriendo el extremo de la pipeta
sólidos en el recipiente para luego proceder a con algodón para evitar que penetre el sólido
titular.

3 4

Titular con Hidróxido de sodio 0.3molar y Repetir el mismo proceso para las
anotar el volumen gastado para calcular la temperaturas 30°C y 25°C. Anotar los datos
nueva concentración del acido del proceso experimentar para realizar los
cálculos
6.-CÁLCULOS LUEGO DEL EXPERIMENTO

 Véase el cuadro siguiente para los cálculos del experimento:

°T 35°C 30°C 25°C

V(NaOH)mL 5mL 10mL 15mL

M(H2C2O4) 0,075M 0,15M 0,225M

 En 35°C: M(H2C2O4)= 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻𝑥𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻=5𝑚𝐿𝑥 0,3𝑀= 0,075M

𝑉𝐻2𝐶2𝑂4 20𝑚𝐿

 En 30°C: M(H2C2O4)= 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻𝑥 𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻=10𝑚𝐿𝑥 0,3𝑀= 0,15M

𝑉𝐻2𝐶2𝑂4 20𝑚𝐿

 En 25°C: M(H2C2O4)= 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻𝑥 𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻= 15𝑚𝐿𝑥 0,3𝑀= 0,225M

𝑉𝐻2𝐶2𝑂4 20𝑚𝐿
 7.-CUESTIONARIO

1.-Calcular la solubilidad del ácido oxálico en g por 100g de agua a las 3 temperaturas.

Solución:

 Nos guiamos los datos del cuadro anterior:

°T 35°C 30°C 25°C

V(NaOH)mL 5mL 10mL 15mL

M(H2C2O4) 0,075M 0,15M 0,225M

1° Paso: Escribir la ecuación iónica para el equilibrio:

H2C2O4 ↔ 2CO2 +2H+
2° Paso: Hallar el M(H2C2O4):
M(H2C2O4) =1(2) +12(2) +16(4) =90 g/mol
3° Paso: Hallar la solubilidad de H2C2O4 en g/L:

 En 35°C: S(H2C2O4) =90𝑔×0.15𝑚𝑜𝑙 = 13.5g/L

𝑚𝑜𝑙 1L

 En 30°C: S(H2C2O4)= 90𝑔×0.12𝑚𝑜𝑙 = 10.8g/L

𝑚𝑜𝑙 𝐿

90𝑔 0.075𝑚𝑜𝑙 6.75g/L

 En 25°C: S(H2C2O4)= × =
𝑚𝑜𝑙 𝐿
2.-Plotear Log S vs 1/T en papel milimétrico y trace una línea recta que una los puntos.

=0.165

3.-Escoger 2 puntos cualesquiera de la curva y anotar los moles correspondientes de S y T.

SOLUBILIDAD vs TEMPERATURA
12

n=0.12moles
10
n=0.075moles
8

0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
TEMPERATURA (°C
4.-Calcular el valor de ∆H (calor promedio de disolución, utilizando los valores de S y T
seleccionados. Este será el calor de solución promedio entre las Temperaturas 25°C y
35°C.

Solución:

1°Paso: Hallar el valor de ∆H mediante la ecuación de Van´t Hoff:

∆𝐻d
𝑆2 𝑐𝑎𝑙
Log = × , donde R=1.98
𝑆1 𝑚𝑜𝑙.𝐾
2,303 R

2°Paso: Reemplazar los datos de °T y S para el cálculo correspondiente:

°T1=25°C=298°K→S1=6.75g/L

°T2=35°C=308°K→S2=13.5g/L

En:

13,5 ∆𝐻d (308−298)

Log = ×
6,75 2,303(1,98) (298×308)

∆Hd = 12599cal
5.-En un litro de una solución saturada de Ag𝟐CrO𝟒 a 25ºC hay 0,0322 g de cromato de
plata (Ag𝟐CrO𝟒). Calcular el valor de la constante del producto de solubilidad (Kps).

Solución:

1° Paso: Escribir la ecuación iónica para el equilibrio:

Ag2CrO4 ↔ 2Ag +CrO4-2

2° Paso: Escribir la expresión de equilibrio:
 Kps=[Ag]2[CrO4-2]… (1)

3° Paso: Hallar el M(Ag2CrO4): M(Ag2CrO4)

=108(2) +52+16(4) =332 g/mol

4° Paso: Hallar la solubilidad de Ag2CrO4 en g/L:

Si la solución es saturada se tiene que en 0.033g es soluble 100ml de agua
𝟎,𝟎𝟑𝟑𝒈 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑳
S(Ag2CrO4) = × = 0.322g/L
𝟏𝟎𝟎𝒎𝑳 𝟏𝑳

5° Paso: Hallar la Kps en (1):

Kps=[Ag]2[CrO4-2]

Si: [Ag2CrO4]=[Ag]=[CrO4-2] = 0.322g/L

Entonces: Kps=[Ag]2[CrO4-2]

Kps=[9,7×10-4mol/L]2[9,7×10-4mol/L]

Kps=912,673 ×10-12(mol/L)3

6.-Calcular la solubilidad de PbCl2 en gramos por 100 ml, si su constante del producto de
solubilidad es 1x10-4.

1° Paso: Escribir la ecuación iónica para el equilibrio:

Pb Cl2 ↔ Pb+2 +2Cl-

2° Paso: Escribir la expresión de equilibrio:

Kps=[Pb+2][Cl-]2…(1)
3° Paso: Hallando la S (Pb Cl2):

Si su Kps =1×10-4, S(PbCl2) =S(Pb+2) =S(Cl-2) =S

Entonces reemplazamos S en (1):
Kps=[Pb+2][Cl-]2=1×10-4
(S)(S)2=1×10-4
S = 10-4/3mol/L
4° Paso: Hallando la S (Pb Cl2) en g por 100ml:

Si: M(PbCl2) =207+35,5(2) =278g/mol

S=10-4/3→ S(PbCl2) =10-4/3 𝒎𝒐𝒍× 𝟐𝟕𝟖𝒈× 𝟎.𝟏𝑳 =0.046×2.78×0.1g/ml
𝑳 𝟏𝒎𝒐𝒍 𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍

S(PbCl2) =1.28×10-2g/ml

7.-Utilizando 1,1x10-33 como la Kps de sulfuro de arsénico(As𝟐S3). Calcular su solubilidad

en g/Lt.

1° Paso: Escribir la ecuación iónica para el equilibrio:

2As𝟐S3 ↔ 4S+2 +3O2-

2° Paso: Escribir la expresión de equilibrio:

Kps=[S+2]4[O2-]3…(1) 3°
Paso: Hallando la S (Pb Cl2):

Si su Kps =1.1×10-33, S(As𝟐S3)=S(Pb+2) =S(Cl-2) =S

Entonces reemplazamos S en (1):

Kps=[S+2]4[O2-]3 =1.1×10-33
(S)4(S)3=1.1×10-33
S = 1.1x10-33/7mol/L

4° Paso: Hallando la S (As𝟐S3) en g por 100ml:

Si: M(As𝟐S3) =74.92(2)+32(2) =213.84g/mol

S=10-33/7→ S(As𝟐S3) =1.1 x10-33/7 𝒎𝒐𝒍× 𝟐𝟏𝟑.𝟖𝟒𝒈=2.12×213.84×10-5g/L
𝑳 𝟏𝒎𝒐𝒍

S(As𝟐S3) =453.34×10-5g/L
8.-En la valoración de 50 ml acetato de plata (CH3-COOAg), se gastaron 20 ml de
tiocianato de potasio (KSCN) 0,1 M. Calcular el valor de la constante del producto
de solubilidad (KPS)

1° Paso: Escribir la ecuación iónica para el equilibrio:

CH3-COOAg Ag+ + CH3COO-

2° Paso: Para hallar el cálculo de las concentraciones molares:

[CH3-COOAg]=[Ag+]= [ CH3COO-]… (*)

Por el método de titulación, se cumple que:

Volumen de la muestra Volumen consumido de

[ KSCN] =20ml [CH3-COOAg]=10ml

(V1) (M1) =(V2) (M2) Donde:

(1) =Tiocianato de potasio (2) =Acetato de plata

Calculando: [CH3COOAg](0.02L) = [KSCN]( 0.01L)=(0.1M)(0.01L)

[CH3COOAg]=0.05M=[Ag+]= [ CH3COO-]
3° Paso: Para hallar la Kps del acetato de plata:

Kps=[Ag+][ CH3COO-]
Kps = (0.05M) (0.05M)
Kps = 2.5×10-3 (mol/L)2

9.-En que se diferencia un ácido o base fuerte de un ácido o base débil. Explique su
respuesta.
Su diferencia entre estas especies es que mientras los ácidos fuertes y las bases fuertes se
refieren a especies se disocian completamente para formar los iones en solución. Por el
contrario, los ácidos y bases débiles se ionizan solo parcialmente y la reacción de ionización
es reversible.
8.-RESULTADOS LUEGO DEL EXPERIMENTO

• El volumen consumido por el hidróxido de sodio fue de aproximadamente al valor

que se deseaba obtener, teniendo ciertos valores de 5mL,10mL y 15mL.
• El cálculo de la concentración molar para el ácido oxálico está en un rango de
0.15,0.12M y 0.075M estableciendo un promedio de lo que se esperaba ciertas
temperaturas llevadas en el experimento.

• La solución de ácido oxálico conlleva a solubilidades respectivas según al cambio de

temperatura (25-30-35°C) estableciéndose una equivalencia de:
°T 35°C 30°C 25°C

S(H2C2O4) 13.5g/L 10.8g/L 6.75g/L

• El calor de disolución (∆Hd) a °T (25-35°C) hallado para este experimento del ácido
oxálico fue de 119.7cal que significa que hay una absorbencia de calor.

9.-RECOMENDACIONES
▪ El volumen consumido por el hidróxido de sodio está en el rango ponderado en dicho
análisis de laboratorio.
▪ La concentración molar para el ácido oxálico es expuesta de manera eficiente en la
práctica de laboratorio.

▪ Existe una equivalencia entre las concentraciones molares para dichos reactantes y
productos debido a la propiedad de solubilidad establecida bajo su experimentación.
 10.-SUGERENCIAS
• Mantener el área de trabajo ordenado y limpio para evitar accidentes.
• Tener guantes y mascarilla en la experimentación con los materiales y reactivos al
usarlas, ya que pueden ocasionar cortes, quemaduras, salpicaduras, etc.

• El hidróxido de sodio es un producto volátil del cual se tiene que tomar sus
precauciones.

• Los cálculos establecidos en la parte práctica debemos considerar aproximaciones

de hasta dos decimales y evitar las complicaciones en los resultados.

11.-BIBLIOGRAFÍAS

Brown T., LeMay H. y Bursten B. (1998). Química la ciencia central 7ª edición. México:
Prentice Hall Hispanoamericana S.A.

CRECES (Revista). El calor y el frio en las reacciones químicas. Recuperado el 26 de n

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EPIQ (2006) Determinación del calor de disolución por medidas de solubilidad. Laboratorio
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Morales (2014) Calor de disolución. Blog del curso de Química 2. Recuperado el 26 de

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Física y Laboratorio. Informe Académico. Universidad Católica Boliviana. Recuperado
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diluciony-neutralizacion/8264448