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INFORME DE FISICOQUIMICA 2

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INFORME DE FISICOQUIMICA 2

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Contenido Introducción ........................................................................................................................... 3 Resumen ................................................................................................................................ 4 Marco teórico ........................................................................................................................ 5 Materiales y reactivos ........................................................................................................... 7 Procedimiento experimental ................................................................................................ 9 Tabulación y resultados experimentales ............................................................................ 10 Cálculo .................................................................................................................................. 12 Análisis y discusión de los resultados ................................................................................. 16 Conclusiones ........................................................................................................................ 16 Recomendaciones ............................................................................................................... 16 Apéndice .............................................................................................................................. 17 Anexos .................................................................................................................................. 18

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Introducción El concepto de solubilidad es aplicado actualmente para realizar extracciones, este procedimiento se utiliza a nivel de laboratorio e industrial. A nivel de laboratorio, la aplicación básica es para remover una sustancia de un líquido o de un sólido mediante la utilización de un solvente orgánico como éter, cloroformo, benceno, tetracloruro de carbono en agua. A nivel industrial se aplica en la remoción de elementos no deseables en el producto final, pero para esto se necesita saber la cantidad de solvente a utilizar y el número de veces que se debe efectuar el ciclo de la extracción, ya que no se debe desperdiciar reactivos ni energía, esta aplicación es usualmente utilizada en la industria minera, donde se requiere utilizar un solvente apropiado para obtener la sustancia valiosa soluble en dicho solvente. En esta experiencia veremos un caso particular de variación de la solubilidad de un compuesto ligeramente soluble con la temperatura.

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Resumen La presente experiencia tuvo como objetivo determinar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad de un soluto, ligeramente soluble en este caso ácido benzoico y calcular de forma experimental el calor diferencial de la solución cuando está saturada. Las condiciones de trabajo fueron: Presión 756 mmHg, temperatura 24°C y humedad relativa de 96%. El trabajo fue realizado por dos grupos los cuales tomaban dos muestras del mismo recipiente que contenía el ácido benzoico en solución. Para determinar la solubilidad del ácido benzoico con la temperatura se agregó 0.75g de ácido benzoico en un Erlenmeyer de 250ml, al cual se le adiciona 150ml de agua destilada y se calentó hasta los 70°C, ácido quedo completamente disuelto. Evitando sobrecalentamiento, se medió 25ml de la muestra y se colocó en el tubo de prueba el cual estaba dentro de un vaso precipitado a una temperatura inferior entre 2 y 3°C a la temperatura que iba a medir. Cada grupo tomaba dos muestras de la misma solución a la misma temperatura las cuales fueron 30, 25, 20 y 15°C estas muestras se valoraban con hidróxido de sodio, el cual fue estandarizado con biftalato de potasio. La variación de la solubilidad con la temperatura es muy importante ya que nos permite saber si va haber precipitado a la temperatura de trabajo. Al realizar la presente experiencia cuando se va a valorar el ácido disuelto en la solución hacerlo lo más rápido posible porque el ácido precipitará y obstruirá la pipeta.

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Marco teórico La solubilidad: Se define como la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de solvente a una temperatura especifica. La temperatura: Es uno de los factores que influye en la solubilidad, así, para muchos sólidos que se encuentran disueltos en agua, la solubilidad aumenta al verse también aumentada la temperatura hasta los 100ºC. Factores que afectan la solubilidad: La naturaleza del soluto y del solvente, la temperatura y la presión. Cuando un soluto difícilmente soluble, se agita con agua hasta que se satura la solución, el equilibrio establecido entre la fase sólida y bel soluto en solución está dado por: 𝐴𝐵(𝑆)

𝐴𝐵(𝑎𝑞)

Para este proceso la constante de equilibrio es: 𝐾𝑠 =

𝑎𝐴𝐵(𝑎𝑞) 𝑎𝐴𝐵(𝑆)

= 𝑎𝐴𝐵(𝑎𝑞) = 𝑎∗

…(1)

En la ecuación (1), 𝑎𝐴𝐵(𝑆) =1, por convención. Esta constante de equilibrio se denomina constante del producto de solubilidad o simplemente producto de solubilidad, la actividad de 𝑎𝐴𝐵(𝑆) se relaciona con la molalidad del soluto mediante el coeficiente de actividad ϒ (una función de t, P y la composición). El ϒ se aproxima a 1 a mediad que m se aproxima a 0. La ecuación (1) deviene en: 𝐾 = ϒ𝑠 ∗ 𝑚 𝑠

……(2)

La variación de K con la temperatura a P cte. Viene dada por: (

𝜕𝑙𝑛𝐾 𝜕𝑇

∆𝐻 °

) = 𝑅𝑇 2 𝑝

….. (3)

Donde ∆𝐻 ° es el cambio estándar de entalpia para el proceso de solución. La variación de K implica por tanto un cambio en 𝑚𝑠 y ϒ𝑠 . Tomando logaritmo a la EC. (2) y derivando la con respecto a la T, luego multiplicando y dividiendo la expresión por (𝛛 ln 𝑚𝑠 ), e igualando con (3) se obtiene: 𝜕𝑙𝑛ϒ

⌈(𝜕𝑙𝑛𝑚 ) 𝑠

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𝜕𝑙𝑛𝑚

+ 1⌉ ∗ ( 𝑇,𝑃

𝜕𝑇

)=

∆𝐻 ° 𝐷𝑆 𝑅𝑇 2

…. (4)

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Donde ∆𝐻°𝐷𝑆 es el calor diferencial de solución cuando está saturada a la T y P dadas. Para los casos en los que el coeficiente de activada ϒ, para el soluto, solo cambia ligeramente con la concentración cercana a la saturación, el término entre corchetes que va a la izquierda de la Ec. (4) se convierte en la unidad, por lo que: 𝜕𝑙𝑛𝑚𝑠 𝜕𝑇

=

∆𝐻°𝐷𝑆 𝑅𝑇 2

…. (5)

E integrando esta expresión, se tiene: 𝑙𝑛𝑚𝑠 = − 𝑚

∆𝐻°𝐷𝑆 𝑅 ∆𝐻°

1

∗ (𝑇) + 𝐶 ….. (6) 𝑇 −𝑇

𝐷𝑆 𝑙𝑜𝑔 (𝑚𝑠2 ) = 2.303∗𝑅 ∗ ( 𝑇2 𝑇 1) ….. (7) 𝑠1

1 2

En la cual se considera el ∆𝐻°𝐷𝑆 como independiente de la temperatura, lo cual es válido generalmente para solutos no electrolíticos.

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Materiales y reactivos Materiales:

Erlenmeyer de 125ml

Bureta

Algodón

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termómetro

pipetas

agitador

tubos de jebe

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Reactivos

Acido benzoico

Hidróxido de sodio 0.1M

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agua destilada

fenolftaleína

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Lave y seque en la estufa todo el material de vidrio. 2. En el Erlenmeyer de 250mL. Limpio y seco, coloque 0.75g de ácido benzoico y adicione 150ml. De agua destilada. 3. Caliente lentamente la mezcla preparada en (2) hasta disolución completa (aproximadamente 70°C). evite sobrecalentamiento. De la solución preparada en (3), (solución sobresaturada), mida 25ml y coloque en el tubo de prueba. 4. Arme el equipo que se muestra en la fig. (a) e introduzca en un baño de temperatura inferior en unos 2-3°C a la temperatura a la cual va a medir la solubilidad de la temperatura (30°C). 5. Mantenga la muestra en agitación por espacios de 2 a 3 minutos a la temperatura de a la cual se está trabajando, manteniendo el quipo en el baño adecuado luego saque la pipeta 2 muestras sucesivas de 10ml y viértalas dentro de Erlenmeyers limpios y secos, previamente pesados. Pese nuevamente. 6. Valore las muestras de los Erlenmeyers con la solución de NaOH previamente estandarizada con biftalato de potasio, usando fenolftaleína como indicador. 7. Repita todo el procedimiento desde (4), para las temperaturas de 25, 20 y 15°C.

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TABULACIÓN Y RESULTADOS EXPERIMENTALES TABLA No1: CONDICIONES EXPERIMENTALES T(0C) 24

P(mmHg) 756

HR(%) 96

DATOS TEÓRICOS TABLA No 2: Datos para la valoración de NaOH 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒆𝒒𝒖𝒊𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒅𝒆𝒍 𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 204.22 g /mol

𝑵𝒐𝒓𝒎𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑵𝒂𝑶𝑯𝒕𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒂 0.1

TABLA No 3: Datos teóricos de la molalidad de C6H5COOHa a diferentes temperaturas 𝑻(℃) 30 25 20 15

𝒎𝒐𝒍𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 0.03460 0.02825 0.02373 0.02047

Fuente: Solubilities of inorganic substances 2da Edition D. Van Nostrand Company, Estados Unidos, 1919, pág. 133

DATOS EXPERIMENTALES TABLA No 4: Dato experimental del peso del C6H5COOH 𝑾á𝐜𝐢𝐝𝐨 𝐛𝐞𝐧𝐳𝐨𝐢𝐜𝐨 (𝐠)

0.7507

TABLA No 5: Datos experimentales de la valoración de NaOH 𝑽𝑵𝒂𝑶𝑯 𝒈𝒂𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 (𝒎𝒍) 5.6

𝑾𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 (𝒈)

𝑵𝑵𝒂𝑶𝑯 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒐

0.1019

0.089

TABLA No 6: Datos experimentales de la neutralización del C6H5COOH(ac) 𝑻(℃) 40 35 30 25 20

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𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

𝑽𝑵𝒂𝑶𝑯 𝒈𝒂𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 (𝒎𝒍) 4.8 4.9 4.6 4.7 4.5 4.1 4.0 3.6 3.2 3.2

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TABLA No 7: Datos experimentales de la solución de C6H5COOH(ac) 𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝐖𝐄𝐫𝐥𝐞𝐧𝐦𝐞𝐲𝐞𝐫+𝐜𝐨𝐫𝐜𝐡𝐨 +𝐬𝐨𝐥𝐮𝐜𝐢ó𝐧 (𝒈) 𝐖𝐄𝐫𝐥𝐞𝐧𝐦𝐞𝐲𝐞𝐫+𝐜𝐨𝐫𝐜𝐡𝐨 (𝒈) 𝐖𝐬𝐨𝐥𝐮𝐜𝐢ó𝐧 (𝒈) 1 100.6429 90.5322 10.1107 111.6856 101.7182 9.9674 87.9268 77.8661 10.0607 88.8388 78.9724 9.8664 109.7518 99.3588 10.393 2 105.8198 95.3033 10.5165 97.7453 97.7453 10.4112 103.0360 103.0360 10.5873 95.1602 95.1602 10.5644 99.3588 99.3588 10.3930 TABLA No 8: Variación del # equivalentes, peso del ácido y la molalidad con la T (℃) 𝑻(℃) 40

𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

35 30 25 20

# Equivalentes 4.272x10-4 4.361x10-4 4.094x10-4 4.183x10-4 4.005x10-4 3.649x10-4 3.56x10-4 3.204x10-4 2.848x10-4 2.848x10-4

TABLA No 9: Datos del grafico Ln m vs 1/T 𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝟏 1/𝑇 ln 𝑚 -3,159 0,0031949 -3,1874 0,0032468 -3,2241 0,0033003 -3,3176 0,0033557 -3,5936 0,003413

𝑾á𝐜𝐢𝐝𝐨 (𝐠) 0.05212 0.05320 0.04995 0.05103 0.04886 0.04452 0.04343 0.03909 0.03475 0.03475

𝒎𝒐𝒍𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅(𝒎) 0.0425 0.0417 0.0413 0.0403 0.0398 0.0346 0.0362 0.0304 0.0275 0.0275

𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝟐 1/𝑇 0,0031949 0,0032468 0,0033003 0,0033557 0,003413

ln 𝑚 -3,1773 -3,2114 -3,3639 -3,4933 -3,5936

TABLA No 10: Error porcentual del calor diferencial de solución 𝑴𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 1 pág. 11

𝒄𝒂𝒍 𝑯𝒔𝒅 𝒕𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒐 ( ) 𝒎𝒐𝒍 6057.92586

𝒄𝒂𝒍 ) 𝒎𝒐𝒍 3675.3539

∆𝑯𝒔𝒅 𝒆𝒙𝒑 (

%𝑬𝒓𝒓𝒐𝒓

39.33

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4067.4581

CÁLCULO a) Determinación de la Normalidad corregida del NaOH #𝑬𝒒 − 𝒈(𝑵𝒂𝒐𝑯) = #𝑬𝒒 − 𝒈(𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 ) 𝑚𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 𝑥𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 = 𝑃𝐸𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 =

𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 =

𝑚𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 . 𝑃𝐸𝑪𝟖 𝑯𝟓 𝑲𝑶𝟒 0.1019g 5.6x10−3 L. 204g. mol−1

,𝜃 = 1

𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 0.089 Ver Tabla No 5 b) Determinación del peso de la solución Muestra 1 a 40 ℃ 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜+𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜+𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 90.5322 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜 = 100.6429 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 100.6429 - 90.5322 = 10.1107 Muestra 2 a 40 ℃ 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜+𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜+𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 105.8198 𝑊𝐸𝑟𝑙𝑒𝑛𝑚𝑒𝑦𝑒𝑟+𝑐𝑜𝑟𝑐ℎ𝑜 = 95.3033 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 = 105.8198 - 95.3033 = 10.5165 Se realiza el mismo cálculo para los demás Erlenmeyer. Ver tabla No 7

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32.86

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c) Determinación del número de equivalentes del C6H5COOH para cada temperatura # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝑁𝑎𝑂𝐻) = # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻)

Muestra 1 a 40 ℃ 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 = 4.8𝑚𝑙; 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 0.089 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑁𝑎𝑂𝐻 # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 . 𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜

# 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 0.089𝑁𝑥4.8𝑥10−3 𝐿 # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 4.272𝑥10−4 Muestra 2 a 40 ℃ 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 = 4.9𝑚𝑙; 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 = 0.089 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑁𝑎𝑂𝐻 # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 𝑁𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎 . 𝑉𝑔𝑎𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜

# 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 0.089𝑁𝑥4.9𝑥10−3 𝐿 # 𝐸𝑞 − 𝑔(𝐶6 𝐻5 𝐶𝑂𝑂𝐻) = 4.361𝑥10−4 Se hace el mismo cálculo para cada muestra. Ver tabla No8. d) Determinación del peso de ácido benzoico presente en la solución Muestra 1 a 40 ℃ 𝑊á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 = 4.272𝑥10−4 𝐸𝑞 𝑥

122𝑔 = 0.05212 1 𝐸𝑞

Muestra 2 a 40 ℃ 𝑊á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 = 4.361𝑥10−4 𝐸𝑞 𝑥

122𝑔 = 0.05320 1 𝐸𝑞

Se realiza el mismo cálculo para cada muestra. Ver tabla No8 e) Hallamos el peso del agua en la solución Muestra 1 a 40 ℃

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𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑊á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 = 10.1107 − 0.05212 = 10.05858 Muestra 2 a 40 ℃ 𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 = 𝑊𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑊á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑧𝑜𝑖𝑐𝑜 𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎 = 10.5165 − 0.05320 = 10.4633 f) Hallamos la concentración molal del soluto 𝑚=

𝑛𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑠𝑡𝑒 (𝑘𝑔)

Muestra 1 a 40 ℃ 𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 =

Muestra 2 a 40 ℃

0.05212 122

𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 =

0.05320 122

𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 4.272𝑥10−4

𝑛á𝑐𝑖𝑑𝑜 = 4.360𝑥10−4

𝑚𝑠𝑡𝑒 = 10.05858𝑥10−3 𝑘𝑔

𝑚𝑠𝑡𝑒 = 10.4633𝑥10−3 𝑘𝑔

4.272𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑚= = 0.04247 10.05858𝑥10−3 𝑘𝑔

4.360𝑥10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑚= = 0.04167 10.4633𝑥10−3 𝑘𝑔

Se realiza el mismo cálculo para las demás muestras. Ver tabla No8

g) Con los datos de m y temperatura, construimos el gráfico log m vs. 1/T y hallamos el calor diferencial de solución Ver grafica N°1 en anexos ∆𝑯𝒐𝑫𝑺 𝟏 𝒍𝒏 𝒎 = − ( ) + 𝑪 … . . (𝟏) 𝑹 𝑻 Muestra 1 Aplicando regresión lineal el grafico de Ln m vs 1/T tiene la siguiente ecuación

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Comparando con la ecuación (1) 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 = 1849.7; 𝑅 = 1.987𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 𝑅 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 = 3675.3539 cal/mol

Ver anexo, gráfica No 1 Muestra 2 Aplicando regresión lineal el grafico de Ln m vs 1/T tiene la siguiente ecuación 𝑦 = −2047.7𝑥 + 3.3914 Comparando con la ecuación (1) 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 = 2047.7; 𝑅 = 1.987𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 𝑅 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 = 4067.4581cal/mol

Ver anexo, gráfica No 2 𝑪𝒂𝒍𝒄𝒖𝒍𝒂𝒎𝒐𝒔 𝒍𝒂 ∆𝑯𝑫𝑺 𝒕𝒆ó𝒓𝒊𝒄𝒂 Aplicando regresión lineal obtenemos la ecuación siguiente 𝑦 = −3048.78𝑥 + 6.68 Comparando con la ecuación (1) 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 = 3048.78 ; 𝑅 = 1.987𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙 𝑅 𝑜 ∆𝐻𝐷𝑆 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎 = 6057.9259 cal/mol

Hallamos el % de error de la muestra 1

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = (

6057.

9259𝑐𝑎𝑙 3675.3539cal − 𝑚𝑜𝑙 mol )𝑥100 9259𝑐𝑎𝑙 6057. 𝑚𝑜𝑙

%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 39.33 Se realiza el mismo cálculo para la muestra 2. Ver tabla No 10

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Análisis y discusión de los resultados  Se puede observar claramente que la molalidad de la solución disminuye a menor temperatura, esto se debe a que el ácido benzoico es poco soluble en agua a menor temperatura por lo tanto habrá menor cantidad de ácido disuelto. Ver tabla No 8.  El volumen gastado de NaOH para neutralizar la solución de ácido benzoico disminuye a bajar la temperatura por la misma razón de que el ácido es poco soluble en agua entonces al haber menos acido disuelto se necesitara menos volumen de ácido para neutralizarla. Ver tabla No 6  El calor diferencial de solución de la muestra 2 tiene un porcentaje de error de 32.86% mientras que la muestra 1 tiene un error del 39.33% estos resultados se deben probablemente al excesivo volumen de NaOH para neutralizar el C6H5COOH o porque no se neutralizo a la temperatura dada. Ver tabla No 10.

Conclusiones  A medida que disminuye la temperatura la solubilidad también disminuye lo que genera la aparición de cristales.  Se logró determinar el calor diferencial de solución y entender que es el calor que absorbe una mol de soluto cuando se disuelve en una solución prácticamente saturada

Recomendaciones  Cuando se pese el matraz con la solución de ácido que se va titular hacerlo a un grado centígrado superior al que se va trabajar ya que en todo ese proceso se pierde calor y la temperatura bajaría a la cual se va a titular.  El algodón se debe colocar en el tubo de jebe para evitar que pase el precipitado pase a la solución ya que lo que se desea valorar es la solución sin precipitado  Se recomienda que los Enlenmeyer estén bien secos eso con el objetivo de que no halla inestabilidad en la balanza por evaporación del agua.  Una vez que se tengo la solución de ácido benzoico enfriándose es preferible no agregar más solución ya que esta puede contener cristales del ácido provocando que precipiten más cristales, a esto se denomina formación de cristales por sembrado

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Apéndice Cuestionario 1. Defina una solución saturada. Una solución saturada es aquella solución en la que esta disuelto la máxima cantidad de soluto, si agregase más ese exceso se iría al fondo de la solución. 2. ¿Qué relación existe entre calor diferencial de disolución, la temperatura y las características de la sustancia? Hay sustancias que al disolverse liberan calor o lo absorben y la suma de estos es la energía de disolución que depende de la temperatura a la cual se lleva a cabo esta disolución. 3. En la ecuación que relaciona la concentración de la solución saturada con la temperatura. Fundamente el uso de la concentración molal. La concentración molal es la cantidad de soluto en moles disuelto por kilogramos de solvente, por ello esta concentración nos da información de cómo varia la cantidad de soluto disuelto cuando disminuye la temperatura, y conociendo la molalidad a cada temperatura se puede hallar el calor diferencial de solución.

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Anexos Grafica N°1

muestra 1 -3.1 0.00315 -3.15

-3.159 0.0032

0.00325 -3.1874

0.0033

0.00335

0.0034

0.00345

-3.2241

-3.2 -3.25

-3.3176

lnm

-3.3 -3.35 -3.4 -3.45 -3.5 -3.55

-3.5936

-3.6 -3.65

1/T

Gráfica No 2

Muestra 2 -3.1 0.00315 -3.15 -3.2

-3.159 0.0032

0.00325 -3.1874

0.0033

0.00335

0.0034

-3.2241

-3.25 -3.3

-3.3176

-3.35 -3.4 -3.45 -3.5 -3.55 -3.6 -3.65

pág. 18

-3.5936

0.00345