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• Sandra Elena Martinez Castro

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL LABORATORIO DE TERMODINÁMICA DEL EQUILIBRIO QUIMICO PRACTICA 3.- LEY DE DISTRIBUCION DE NERNST GRUPO 2IV43 EQUIPO 2 INTEGRANTES:  SHANTEL MARIANA GALEANA NAVA  RAMSES MONTES DE OCA SALINA  SHAY ULISES MOLINA RICARDY  SALAS HUESCAS FRIDA FERNANDA

OBJETIVO DE LA PRACTICA *Encontrar la Km y KD en un soluto con dos solventes inmisibles

INTRODUCCION TEORICA

La ley de distribución de Nernst es una generalización que gobierna la distribución de un soluto entre dos solventes inmiscibles. La ley fue propuesta en 1931 por Walther Nernst, que estudió la distribución de numerosos solutos en diversos disolventes. En su enunciado más general afirma que cuando se reparte una cantidad determinada de soluto entre dos disolventes inmiscibles, se alcanza un estado de equilibrio en el que tanto el potencial químico como la fugacidad del soluto es el mismo en las dos fases. Por lo tanto, si considerados dos disolventes A y B que forman dos fases separadas cuando están en contacto y suponemos que una pequeña cantidad de

soluto i se disuelven en ambas fases formando dos disoluciones ideales en equilibrio

K D=¿ ¿

1. ACIDO BENZOICO [Monomero] Se agita el acido benzoico y se forma una molécula doble (DIMERO) K DIMERIZACION K m

FASE ACUOSA 2. ACIDO BENZOICO, Monomero + H 2 O

Se forman 2 iones (AGUA)

K IONIZACION K A

ENTRE LAS DOS FASES K DISTRIBUCION ¿ ¿

Km HBz------------- HBz KD  

Notacion internacional No hay reaccion



Se distribuye el soluto

Monómero

Dimero

Ka HBz------------H +¿+Bz ¿ Monómero

Agua

Tolueno

K a =¿ ¿ Esto ocurre cuando al acido ionizado se le pone agua Ka ¿ Acido NO ionizado -------------CA

INICIO DURANTE

-----

----

-X

X

X

C A− X

X

X

En donde C A Es la cantidad de Acido Benzoico en Agua Este se puede conocer sabiendo la normalidad y la Alícuota

Ka=

∝2 C2A ∝2 C2A xx = = C A −X C A −∝C A C A (1−∝)

∝=El grado de ionizacion y se define de la siguiente manera

∝=

x =¿ X=∝ C A CA X =∝C A

C A=Cantidad de Acido benzoico antes de ionizarse

Ka=

❑ ES IGUAL A ❑ ∴[ HBz] A =C A (1−α ) [HBz] A C A (1−∝)

[ HBz] A=C A ( 1−∝ ) … … … … … … … … … .(4)

NOTA:

C A Y C T Se deben de titular en la experimentación para conocerlos

*Reacción del Dimero del Acido Benzoico

-Con puentes de Hidrogeno doble se forma una molécula doble en Tolueno (un Dimero)

…. HO

HO ….

FASE ORGANICA

El monómero al agitarse se forma un Dimero Km Monómero Acido --------- Dimero Acido

2¿

K D=

[ ( HBz ) ]2 … … … …(1) [ HBz]❑A

K m =¿ ¿ ¿

C T =Cantidad de HBz en elTolueno esta esta como monomero y dimero

C T =[HBz ]T +2 ¿ ¿

 [ HBz]T Debe estar en forma de MONOMERO

 2¿¿

[ HBz]T = K D [HBz] A … … … … … .(1' ) ¿¿

La Ec. 1 en 3

C T =K D ¿

Sustituyendo ec. 4 C T =K D C A (1−∝ )+ 2 K M ¿

Sustituyendo K M en ec. 1

C T =K D C A (1−∝ )+ K M . K 2D ¿

C T =K D C A (1−∝ )+ 2 K M . K 2D .C A ¿

Dividiendo entre 1-∝

CT =K D +2 K M K 2D C A (1−∝) C A (1−∝)

En donde

 K D es b  2 K M K 2D es m  C A ( 1−∝ ) es x CT es y  C A (1−∝)

K a = Se supone y vale 6.3 x 10−5

C 2A ∝2 Ka= C A (1−∝)

C2A ∝2 Ka= (1−∝)

Minimos cuadrados

mol a 25℃ L

K de equilibrio dependen de la Temperatura 3 2.5 2 1.5

m=2 k m K 2D

1 0.5 0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

VA

VT 1.9 2.2 3 3.5 3.7 4.5

 

Ca

3.4 7.2 10.7 15.4 18.1 23.6

CT 0.00285 0.0033 0.0045 0.00525 0.00555 0.00675

0.0051 0.0108 0.01605 0.0231 0.02715 0.0354

NORMALIDAD Vm (ml) 0.015 10

α 0.13803601 0.12895373 0.11152848 0.10370871 0.10101811 0.09205516

Y 2.07604228 3.75723701 4.0143849 4.9091183 5.44159117 5.77617075

0.000063

PRACTICA3 7 6 f(x) = 690.55 x + 1.65 5 4 3 2 1 0

0

0

0

0

0

0.01

0.01

0.01

0.01

NOTA EL PUNTO DEL EQUIPO 1 ESTA MAL LA EXPERIMENTACION Y DE TOMARLO ASI ESTARIAMOS DICIENDO QUE EL ACIDO BENZOICO PREFIRIO LA PARTE ACUOSA

X 0.0024566 0.00287445 0.00399812 0.00470553 0.00498935 0.00612863