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• Myrthala Salas

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Objetivo Determinar la energía libre de Gibbs, estándar de la reacción de formación del ión ferrotiocianato II mediante el uso de un espectrofotómetro partiendo de las concentraciones en equilibrio de las especies. Procedimiento Inicio

Seleccionar 560 nm como longitud de onda y esperar 20 minutos Preparar las soluciones

Medir la absorbancia y temperatura

Desechar residuos FeCl3H NaSCNH (FeSCN)2+H

Fin

Cálculos Concentraciones iniciales 1

Para conocer las concentraciones iniciales de cada reactivo se utilizara la siguiente ecuación: M 1 V 1=M 2 V 2 Ecuación 1

Donde: [Fe(NO3)3] = 0.2 M [NaSCN]=0.002 M Por lo tanto una vez se sustituyen en la ecuación 1, los valores las concentraciones se calcularon de la siguiente manera: Para solución A ¿ ¿ Para solución B ¿ ¿ Para solución C ¿ ¿ Concentraciones en equilibrio Para el siguiente apartado se utilizara la siguiente ecuación:

Conc .eq =[ inicial ] −¿ Ecuación 2

Para K 2

k=

C FeSCN ¿ C Fe C ¿ ¿ 2+ ¿

3+ ¿

SCN

−¿

Ecuación 3

Solución B k=

(7.78 x 10−4 ) =182.52 (2.2 x 10−4)(1.92 x 10−2)

Solución C k=

(8.82 x 10−4 ) =391.53 (1.18 x 10−4 )(1.92 x 10−2)

Energía de Gibbs Para evaluar la energía libre estándar de Gibbs se utilizara la ecuación: ∆ G=−RTln K C Ecuación 4

Donde3: KC = Constante de equilibrio en función de concentraciones R = Constante general de los gases = 8.314 J/mol-k T = Temperatura =300 K (27°C) Debido a que los valores de la K en las soluciones B y C son diferentes, se reportaran los ∆G para cada uno sustituyendo los valores en la ecuación 3: Para solución B

(

∆ G=− 8.314

J KJ ( 300 K ) ln 182.52=−12.98 mol−K mol

)

Para solución C 3

(

∆ G=− 8.314

J KJ ( 300 K ) ln 391.33=−14.89 mol−K mol

)

Desviación estándar ∆ G °=−11.72 kJ /mol 1 Solución B %=11.72 kJ /mol−12.98 kJ /mol ¿

¿ x 100=−10.75 11.72 kJ /mol

Solución C %=11.72 kJ /mol−14.89 kJ /mol ¿

¿ x 100=−27.04 11.72 kJ /mol

Resultados Tabla 1 Concentraciones iniciales Solución Conc.

Clave [Fe3+] [SCN-] [FeSCN2+] A 0.1 0.001 0

Conocida #1 #2

B C

0.02 0.002

0.001 0.001

0 0

Tabla 2 Concentraciones en equilibrio Solución Conc.

Clave A

Conocida #1

B

[Fe3+] -

[SCN-] -

1.92x10-2 2.22x10-4

[FeSCN2+] 0.001 7.78x10-4 4

#2

1.91x10-2 1.18x10-4

C

8.82x10-4

Tabla 3 Absorbancia Clav

Absorbancia

e A B C

0.940 0.732 0.830

Tabla 4 Energía de Gibbs Clav e B C

K

∆G

182.52 -12.98 KJ/mol 391.33 -14.88 KJ/mol

Observaciones El hecho de que ∆G sea negativo nos indica que se trata de una reacción que sucede de manera espontánea y el equilibrio de desplaza hacia el lado de los productos.2 Conclusión Al realizar el experimento, obtuvimos las absorbancias y temperaturas de cada solución, que junto con las concentraciones y mediante una gran cantidad de cálculos, nos dio la oportunidad de calcular la energía de Gibbs, el cual era el objetivo de la práctica. Sin embargo, como se pudo observar, obtuvimos un error de 10.75% para la solución “b” y para la solución “c” un 27.04%, el cual se pudo ocasionar, relacionándolo con los demás errores experimentales obtenidos mientras se realizaba el experimento, que serían: una mala calibración del espectrofotómetro que pudo ser el principal factor de error en nuestros cálculos, además de una mala calibración en las mediciones, la temperatura ambiental y presión atmosférica en las cuales se llevó a cabo el experimento, etc., que 5

posteriormente provocarían variaciones en los resultados obtenidos. A pesar de todo, nuestro porcentaje de error indica que logramos una práctica efectiva donde se descartara la solución B debido a que posee un porcentaje de error casi del triple comparado con la otra solución.

Bibliografía

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http://www.quimitube.com/videos/termodinamica-teoria-21-energias-libresde-gibbs-de-formacion-y-de-reaccion

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