Determinacion De Una Constante De Equilibrio En Una Reaccion

Introducción

En una reacción química la constante de equilibrio puede ser definida como

donde {A} es la actividad (concentración molar x coeficiente de actividad) y α el coeficiente estequiométrico de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo una convención el poner las actividades de los productos como numerador y de los reactivos como denominadores.

Los ácidos y las bases son una clase de compuestos muy importantes, ellos controlan el pH de los sistemas vivos, siendo tan importante esta magnitud que en el caso de los humanos, variaciones fuera del rango 7,3-7,5 pueden provocar enfermedades serias

El pH, abreviatura de Potencial Hidrógeno, es un parámetro muy usado en química para medir el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias. Esto tiene enorme importancia en muchos procesos tanto químicos como biológicos. Es un factor clave para que muchas reacciones se hagan o no.

La escala del pH va desde 0 hasta 14. Los valores menores que 7 indican el rango de acidez y los mayores que 7 el de alcalinidad o basicidad. El valor 7 se considera neutro. Matemáticamente el pH es el logaritmo negativo de la concentración molar de los iones hidrogeno o protones (H+) o iones hidronio (H3O).

Este tema es de mucha importancia para los ingenieros ya que el conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como el transporte de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.

Objetivos

Aprender a determinar experimentalmente el valor de una constante de equilibrio, a comparar su valor con el que aparece tabulado y calcular el error relativo cometido en la determinación.

Adquirir habilidades y destrezas en la preparación de disoluciones por dilución y mezcla.

Aprender a usar con un pH-metro los valores del pH de diversas disoluciones.

Marco teórico

De acuerdo con Morcillo (1989):

Constante de equilibrio (K) se expresa como la relación entre las concentraciones molares (mol/l) de reactivos y productos. Su valor en una reacción química depende de la temperatura, por lo que ésta siempre debe especificarse. La expresión de una reacción genérica es:

En el numerador se escribe el producto de las concentraciones de los productos y en el denominador el de los reactivos. Cada término de la ecuación se eleva a una potencia cuyo valor es el del coeficiente estequiométrico en la ecuación ajustada.

De acuerdo con Morcillo, (1989):

Ácidos y bases, dos tipos de compuestos químicos que presentan características opuestas. Los ácidos tienen un sabor agrio, colorean de rojo el tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados líquenes) y reaccionan con ciertos metales desprendiendo hidrógeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de azul y tienen tacto jabonoso. Cuando se combina una disolución acuosa de un ácido con otra de una base, tiene lugar una reacción de neutralización.

De acuerdo con Morcillo, (1989):

Ácido acético: ácido metilcarboxílico o ácido etanoico, se puede encontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina sistemáticamente ácido etanoico.

De acuerdo con Chang, (2007):

pH: es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio[H3O]+ presentes en determinadas disoluciones.

La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones’ (pondushydrogenii o potentia hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió en 1909 como el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la actividad de los ioneshidrógeno.

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