Determinacion de la constante de producto de solbilidad (kps) del Pb I2: Experimento

[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]UNIVERSIDAD TÉCNICA NACIONAL[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

AREA DE CIENCIAS BÁSICAS

SEDE DEL PACÍFICO

LABORATORIO DE QUÍMICA II

CB-011

_II_ CUATRIMESTRE _2016_

INFORME DE LABORATORIO

[pic 12]ESTUDIANTE: Rafael Eduardo Montero Loaiza         CARNÉ 604450125

[pic 13]PROFESOR: Diego Orozco.         GRUPO: 02

Determinacion de la constante de producto de solbilidad (kps) del Pb I2: Experimento 9.

INTRODUCCION

El producto de solubilidad de un compuesto es el producto de las concentraciones molares de sus iones en una disolución saturada, donde cada una de ellas se encuentra elevada a un exponente que exponente que coincide con su coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio de disolución.

En prácticas anteriores se ha tenido la oportunidad de observar que sustancias como el NaCl, Na OH, CuSO4 y otras se disuelven totalmente en una cantidad adecuada de agua a determinada temperatura; de todos es conocida la naturaleza iónica de estos tres compuestos, de manera que podría preguntarse si puede hacerse la generalización de que sucede lo mismo con todos los compuestos iónicos.

Las generalizaciones no son convenientes en una ciencia exacta tal como la Química y con respecto a lo anterior, se ha demostrado que son muchos los compuestos iónicos que no muestran una apreciable solubilidad en el agua, aún a temperaturas muy superiores a la ambiente.

Nótese que no se hace referencia a "solubilidad nula" de estos compuestos, sino que se insinúa un grado de solubilidad bajo y es que en realidad eso es lo que se produce. Compuestos como el cloruro de plata, AgCl; el carbonato de calcio, CaCO3 y muchos otros manifiestan una solubilidad en agua tan baja, que para efectos prácticos se les ha considerado como sustancias insolubles en ese disolvente; sin embargo, los análisis cuantitativos demuestran que disoluciones acuosas de estas sustancias son capaces de conducir levemente la electricidad, lo cual solamente es posible sí existen iones en disolución. En concreto, esa leve conductividad debe estar ligada a una baja concentración de iones en disolución, provenientes de la parcial solubilidad de cada uno de estos solutos. La mezcla de cualquiera de estos compuestos con el agua origina fácilmente una disolución saturada, en donde, si se mantiene la temperatura constante, el disolvente será incapaz de disolver más soluto y cualquier exceso de este sedimentará.

En una disolución saturada los escasos iones en disolución establecerán rápidamente un equilibrio dinámico con los iones de los cristales sedimentados: iones en disolución cristalizan y simultáneamente iones de los cristales se disocian garantizando una concentración constante de iones en la disolución saturada. La velocidad de disolución es igual a la velocidad de precipitación a temperatura constante.
Hay varias formas de establecer cuándo este equilibrio entre un sólido poco soluble y sus iones en disolución se ha logrado. Por ejemplo, para el equilibrio entre el SrCrO4(s) y una disolución acuosa que contiene los iones Sr2+ y CrO4.

Se puede seguir el avance del proceso visual o instrumentalmente, basándose en la intensidad del color amarillo que va adquiriendo el sistema, debido a la presencia del ion cromato. Cuando el tono se mantiene (intensidad de luz absorbida es constante) se concluye que el equilibrio se ha alcanzado. En este caso particular, las concentraciones de los iones presentes, Sr2+ y CrO4 -2 tienen el mismo valor, lo que deduce de la relación estequiométrico entre ambos: [Sr2+] = [CrO4 2-, representado con (ac) + CrO4 2-].

Ese será el objetivo primordial de la presente práctica ya que experimentalmente se puede obtener un valor numérico, llamado constante del producto de solubilidad, Kps, a través del que puede obtenerse esa valiosa información.

En términos generales, la expresión del producto de solubilidad de un compuesto es: el producto de las concentraciones (mol/L) de los iones que lo constituyen, cada una elevada a una potencia que corresponde al coeficiente estequiométrico en la ecuación balanceada. Para un electrólito ligeramente soluble en agua, el valor de la Kps es esencialmente constante a determinada temperatura; el valor solo cambiará cuando haya cambio en la temperatura, al igual que sucede con cualquier constante de equilibrio.

El concepto de Kps es de fundamental interés en diferentes campos de actividad del hombre; conocer el valor de Kps de los compuestos es tener, entre otras, la información sobre su grado de solubilidad a determinada temperatura.

Para compuestos con la misma relación iónica, cuanto mayor sea el valor de la Kps mayor será su solubilidad en agua. Por ejemplo, los valores de Kps a 25 °C para el cloruro de plata, Ag Cl, y para el bromuro de plata, Ag Br, son respectivamente 1,56 x 10-10 y 7,00 x 10-13; como ambas sustancias poseen la misma relación iónica, 1:1, el mayor valor para la Kps del Ag Cl indica una mayor producción de iones en la disolución saturada, esto es, una mayor solubilidad en agua que la del Ag Br.

Sección experimental

Para le realización del experimento Determinación de la constante de producto de solubilidad del Pb I2, se procedió a seguir una serie de pasos que se encontraban el manual, para así llegar al éxito del experimento:

1. Medió 5,0 mL de Pb (NO3)2 0,010 mol/L, para utilizar para medir ese volumen una probeta de 10 mL.
2. Vertió el pequeño volumen de disolución de Pb (NO3)2 en un Erlenmeyer de 125 mL, limpio y seco.
3. Medió 90,0 mL de agua destilada, para utilizar una probeta de 100 mL.
4. Vertió el agua en el Erlenmeyer y se agitó para lograr una mezcla homogénea de los componentes del sistema.
5. Se enjaguó y se secó la probeta de 10 mL.
6. Medió 5,0 mL de KI 0,020 mol/L, se utilizó la probeta de 10 mL para medir ese volumen.
7. Se agregó la disolución de KI a la mezcla contenida en el Erlenmeyer; se tapó con firmeza y se agitó vigorosamente la mezcla reaccionante.
8. Se destapó el Erlenmeyer y se medió rápidamente y se anotó la temperatura de la mezcla. Se dejó reposar el sistema durante 10 minutos y posteriormente se observó el contenido. Se describió lo observado seleccionando alguno de los siguientes parámetros: (a) apariencia clara, (b) presencia de escamitas brillantes y (c) presencia de precipitado amarillo
9. Se repitió el procedimiento completo, se utilizó los volúmenes indicados en la siguiente tabla:

Tabla #1. Volúmenes a utilizar en el experimento.

Discusión de resultados

Luego de realizar todos los pasos que se muestran anteriormente se obtuvieron los siguientes resultados:

El primer ensayo lo realizaron los compañeros de un lado de la primera mesa. El segundo ensayo lo realizaron los compañeros del lado contrario a la primera mesa. El cuarto y quinto ensayo lo realizaron los compañeros del lado opuesto en donde realice el ensayo tres. El tercer ensayo fue en el que se tuvo participación. El primer paso fue llenar una probeta de 25 ml con 15 ml de Pb (NO3)2  y se colocaron en un Erlenmeyer de 125 ml. Luego en una probeta de 100 ml, se llenó con 70 ml de agua destilada y se colocaron en el mismo Erlenmeyer. Se agito por unos segundos y luego en otra probeta de 25 ml  se llenó con 15 ml de K I. Este volumen se colocó junto con la mezcla ya existente en el Erlenmeyer y se agito durante varios minutos. Después de unos minutos de agitación se destapo y se midió la temperatura a la cual estaba la mezcla, en ese momento fue de 30 °C. Se tapó y se siguió agitando, Durante 10 min se dejó en reposo la disolución para observar que iba a suceder luego de los 10 minutos. Cuando pasaron los 10 minutos se tomó el Erlenmeyer para ver lo que había sucedido. Se logró observar que en la disolución se veían ciertas escamas brillantes en el fondo. Al final la ecuación formada fue la siguiente:

...