• Author / Uploaded
• Josseline Obregón

• Categories
• Hidrólisis
• Ph
• Disociación (Química)
• Ramas de la termodinámica
• Física aplicada e interdisciplinaria

Citation preview

Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Química Área de Química Laboratorio de Análisis Cualitativo Sección D Instructora:Inga. Cinthya Ortiz

Reporte No. 6

´´ÁCIDOS POLIPRÓTICOS ´´ Carbonato de Calcio Evaluación Sección Resumen

Valor

Punteo

Objetivos Resultados Interpretación de resultados Conclusiones Bibliografía-egrafía Anexos Total

100pts

Josseline Beatriz Obregón Espino Carné No: 2015-03636 Lucero Lopéz Valdez Carné No: 2011-14624 Guatemala 21 de abril del 2016

1. RESUMEN

En la práctica no. 6 se analizó el comportamiento de una sal poliprótica (Carbonato de Calcio) utilizando el diagrama de sillen. Se preparó una solución a 0.05M de la misma y luego se diluyó con 100 mL de agua destilada.Se midió el pH de la disolución experimental utilizando un potenciomentro como herramienta. Utilizando los datos de pC y pK´s se determinó con el diagrama de sillen los siguientes pH´s: de disociación, de hidrólisis y de equilibrio. Estos valores obtenidos se compararon con los pH´s teóricos para encontrar la exactitud que presentaron. Por último se determinó los porcentajes de α , junto con su exactitud para poder comprar con los α´s gráficos que se obtuvieron. La práctica se realizó a presión local y a una temperatura de 26º C.

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo general 2.1.1 Ilustrar el comportamiento de disociación e hidrolisis del carbonato de calcio

2.2 Objetivos Específicos 2.2.1 Utilizar el diagrama de Sillen para encontrar los parámetros de equilibrio del carbonato de calcio. 2.2.2 Calcular el pH de equilibrio, hidrólisis y disociación. 2.2.3 Hallar el porcentaje de fracción de cada especie individual. 2.2.4 Encontrar la concentración de cada especie según su porcentaje.

3. RESULTADOS

Tabla no. 1 pH experimental y teórico

pH´s promedio

pH experimental pH teórico 8.66 8.4 Fuente: Hoja de datos orginales

Exactitud 96.90

Tabla no. 2 Concentraciones de pCsa Especie Ca2CO3 HCO3 H2CO3

pCsa 1.3 2.5 4.5 Fuente: Diagrama de sillen

Tabla no. 3 Porcentaje de fracción %α0, %α1, %α2 Especie Ca2CO3 HCO3 H2CO3

%α´s Teóricos

%α´s Experimentales %α0=0.42 %α0=0.78 %α1= 97.33 %α1=98.75 %α2=2.24 %α2=1.24 Fuente: Muestra de cálculo

Exactitud 79.23 98.92 65.35

Tabla no. 4 Concentración de las especies Especie Ca2CO3 HCO3 H2CO3

Concentración Teórica 0.0211M 4.8851M 0.1121M Fuente: Muestra de cálculo

Concentración Experimental 0.0391M 4.9375M 0.0621M

4. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

En la práctica se realizó un análisis del comportamiento gráfico ácidos dipróticos y tripróticos. En este caso fue el del cabonato de calcio, ya que se partió de esta sal, se fue de regreso para llegar al ácido que se forma de la reacción.

Para el carbonato de calcio se obtuvo un pH promedio de 8.66, el cual se encuentra muy cercano a sus pk´s, casi en el medio de ellas. En primer caso esperaba que el primer punto de equivalencia no apareciera en la gráfica y el segundo sí ya que la primera hidrolisis es muy fuerte lo cual provocaría que los pH’s menores a 0 que no pudieran ser graficados.

Esto se puede apreciar en el driagrama de sillen, en donde se ve como se van disociando e hidrolizando las especies de la reacción que incluye al carbonato de calcio. También es posible observar que se tienen dos pH´s de hidrolisis de y dos de disociación, esto es debido a que se tiene dos pk´s ya que es un parte de un ácido diprótico.

A través del diagrama de sillen se logró sacar el pH teórico y experimental, los cuales fueron 8.4 y 8.66 respectivamente, eso se puede observar en la tabla no.1 en la cual es posible ver que la exctitud fue de 96.90, lo cual muestra, que la gráfica fue hecha a una buena escala y dio valores muy parecidos, en ambas. En esta tabla se compara realemente el pH de equilibrio entre el punto de intersección del la hidrolisis y la disociación del carbonato de calcio, lo cual dio un pH parecido al experimental que se calculó en el laboratorio.

En la Tabla no.2 se puede apreciar los pCsa de cada especie de la reacción que incluye al carbonato de calcio, los cuales se fueron encontrado debido a las líneas de intersección de disociación e hidrólisis, estas no tuvieron mucha diferencia entre ellas, esto fue debido a que su pk1 y pk2 no se encontraban muy

separados, entonces esto iba a dar que los nuevos pCsa encontardos fueran lógicos y llegaran a unirse para encontrar los pH´s.

Despúes de que se encontró los pCsa´s, es posible encontrar los porcentajes de fracción, es decir los alphas de cada especie, estas fueron calculadas con fórmula y comparadas con los alphas gráficos, los cuales concondaron en su mayoría, ya que la exactitud, no fue tan alta, y se realizó con fórmula, porque se creyó que es una manera mas exacta de calcular estos parámetros, ya que con el diagrama debido al error humano o de mala precisión, puede variar varias cifras o decimales.

Por último en la tabla no, 7 se puede observar las concentraciones de cada especie, las cuales se calcularon de ejemplos del capitulo 7 de Química anlítica de Gary Christian. Estas fueron posibles sacarlas despues de que se obtuvo los alphas de cada especie, esto para saber a que concentración se trabajo cada especie , dependiendo de a que molaridad se trabajo, en este caso, con el carbonato de calcio fue a 0.05 molar.

5. CONCLUSIONES

5.1 Se ilustró el comportamiento del carbonato de calcio a través del diagrama de sillen, y se encontró el comportamiento de hidrólisis que presentó. 5.2 El pH teórico fue de 8.6 con una de exactitud de 96.90 y un pCsa1 de 1.3 , pCsa2 de 2.5 y un pCsa 3 de 4.5, respectivamente. 5.3 El pH de equilibrio fue de 8.4 y el pH de Hidrólisis fue de 11.6 respectivamente, con un pH de disociación de 6.6. 5.4 El porcentaje de fracción de Ca2CO3 fue de 0.42 con una exactitud de 79.25, del HCO3 fue de 97.33 con una exactitud de 98.9 y por último la del H2CO3 fue de 2.24 con una exactitud de 65.35, todos estos respecto al porcentaje de fracción teórico. 5.5 La concentraciones que se obtuvieron de Ca2CO3 0.039M, del HCO3 fue de 4.93M y la del HCO3 fue de 0.1121M , estas fueron comparadas con las concentraciones teóricas.

6. BIBLIOGRAFÍA

6.1 SNOEYINK, Vernon & JENKINS, David. “Química del Agua”. Editorial Limusa S.A. México 2001. (156 – 210) 6.2 CHRISTIAN, Gary. Química analítica. 6ta. Ed. México D.F. Editorial: McGraw-Hill Interamericana, 2009. (315 – 342) 6.3 DICK, Jonh G. Química analítica, Ed. México D.F. Editorial: Manual Moderno; 1979. ( 36 – 112) 6.4 GARY D. CHRISTIAN ¨Química Analítica¨ Traducción del ingles, editorial Mac grawhill 2009, pág 141-183

7. MUESTRA DE CÁLCULO

7.1 Concentración de la Sal pC=−log (c)

En donde:

C es la cocentración de la sal5.

EJEMPLO: Calcular la concentración si c= 1.4E-5 pC=−log ( 1.4E-5 ) =4.85

7.2 Cálculo de α0

En donde: H+= es la concentracion K1= es al constante del ácido K2= es la segunda constante del acido

EJEMPLO: Calcular α0 si H+=3.98E-9,k1=5.01E-7 y k2 =5.011E-11

( 3.98 E−9 )2 α= ( 3.98 E−9 ) 4 + ( 5.01 E−7 )∗3.98 E−9+ 5.01 E−7∗5.01 E−11 ¿ 4.25 E−3 %α 0=100∗4.25E-3=0.42

7.3 Cálculo de α1

En donde: H+= es la concentracion

K1= es al constante del ácido K2= es la segunda constante del acido EJEMPLO Calcular Calcular α 1 si H+=3.98E-9,k1=5.01E-7 y k2 =5.011E-11

α=

5.01−E−7∗3.98 E−9 =0.09775 (3.98 E−9) + ( 5.01 E−7 )∗3.98 E−9+ 5.01 E−7∗5.01 E−11 4

%α1=100∗0.09775=97.7

7.4 Cálculo de α2

En donde: H+= es la concentracion K1= es al constante del ácido K2= es la segunda constante del acido

EJEMPLO Calcular Calcular α2 si H+=3.98E-9,k1=5.01E-7 y k2 =5.011E-11

α=

5.01−E−7∗5.011 E−11 =0.02247 (3.98 E−9) + ( 5.01 E−7 )∗3.98 E−9+ 5.01 E−7∗5.01 E−11 4

%α=100∗0.02247=2.24

7.5 Exactitud de análisis de error 100− de error

Ejemplo: Calcular la exactitud si el % de error es de 37.26

100−37.26=62.74