Informe de laboratorio de Fisicoquímica

COEFICIENTE DE REPARTO

PRESENTADO POR:

SERGIO ANDRES ANAYA TOLEDO

DAVID SAMUEL ARNDEDO ESPITIA

GUADALUPE CONTRERAS ROJAS

JONATAN REY DE LA OSSA COGOLLO

ANDERSON DAVID PEINADO ALVAREZ

Informe de laboratorio de Fisicoquímica II

Docente:

Msc. Dairo Pérez Sotelo

UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

PROGRAMA DE QUÍMICA

MONTERÍA- CÓRDOBA

2015

OBJETIVOS

• Objetivo General:

• Estudiar y Conocer la distribución de un soluto entre dos Líquidos  inmiscibles

• Objetivos específicos:

• Hallar el coeficiente de reparto y el grado de asociación.
• Encontrar las respectivas concentraciones de cada mezcla.
• Aplicar los conocimientos aprendidos teóricamente.

MARCO TEÓRICO

La ley de distribución de Nernst establece que una sustancia se distribuye  entre dos solventes hasta que en el equilibrio se alcanza una relación constante de actividades de la sustancia en las dos capas para una temperatura establecida. Una vez alcanzado el equilibrio, el potencial químico del soluto será el mismo en ambas fases, de manera que

[pic 1]

Dicha distribución está sujeta a las siguientes condiciones:

• El reparto se debe efectuar a temperatura constante durante todo el proceso, puesto que la temperatura influye sobre la cantidad de soluto disuelta en cada líquido, de forma que para cada temperatura de trabajo el equilibrio del soluto en los distintos solventes será distinto.
• No debe producirse ninguna reacción química entre ninguno de los componentes del sistema, ya que si se forma un nuevo producto, esto falsearía los datos referidos a las concentraciones del soluto inicial.
• Las soluciones deben ser diluidas. A altas concentraciones aparecen interacciones entre soluto y solventes que interfieren en la proporción en la que el soluto e distribuye en las distintas fases.

Cuando las soluciones son diluidas y el soluto se comporta de manera ideal, la actividad es prácticamente equivalente a la concentración y el coeficiente de reparto se expresa como la relación de concentraciones. El coeficiente de reparto es una constante de equilibrio, depende de la temperatura y naturaleza de los solventes y soluto involucrados y no de la cantidad de solventes y solutos-cuando se trabaja a concentraciones muy diluidas-.  El coeficiente de reparto bajo las condiciones anteriormente expuestas, se puede considerar un caso particular de la ley de Henry y  está dado entonces por:

[pic 2]

 Donde Kc es la constante adimensional denominada coeficiente de reparto,  es la concentración del soluto en la fase I y  es la concentración del soluto en la fase II. [pic 3][pic 4]

Cuando se presentan fenómenos de asociación o disociación del soluto, que dependen de la concentración total, debe buscarse una expresión adecuada que relacione la concentración de soluto en las dos fases y que pueda expresarse en términos de las especies formadas,

Se considera aquí el caso en que el soluto S se asocia en la fase líquida b (fase orgánica) dando un solo tipo de asociado siendo n el grado de asociación y se encuentra total o casi en su totalidad en forma monomérica en la fase α (acuosa).[pic 5]

De acuerdo con lo anterior, la asociación que ocurre en la fase β puede representarse por el equilibrio

[pic 6]

O sea                                                 [pic 7]

En esta expresión  representa la concentración de la especie asociada y , la concentración de la especie monomérica, estando ambas especies en la fase β, n el grado de asociación y Kn la constante de asociación correspondiente. Si además se considera que la asociación es prácticamente completa, su concentración deberá ser aproximadamente igual a su concentración analítica  , por tanto la distribución de la especie teniendo en cuenta las definiciones de Kc y Kn, será:[pic 8][pic 9][pic 10]

[pic 11]

Así, al realizar una gráfica de ln en función de ln debe obtenerse una recta a partir de la cual se puede determinar el grado de asociación n y usando el valor de Kc se calcula el valor de la constante de asociación Kn.[pic 12][pic 13]

RESULTADOS

Tabla N°1: Resultados de la titulación de las mezclas (Agua-Cloroformo-ácido acético) con NaOH

CUESTIONARIO

1. Determinar la concentración del ácido en las dos fases y expresarla en moles/L

Mezcla 1 (15mL de agua, 15mL de cloroformo y 0,3mL de ácido acético)

 mL[pic 14]

 3,2mL[pic 15]

Utilizando C1V1  C2V2  se podrá calcular la concentración de ácido acético en cada fase, así: [pic 16]

-Concentración de ácido acético en la fase acuosa

C1 = 0,4M

V1 = 0,1mL

V2 = 5mL

[pic 17]

-Concentración de ácido acético en la fase orgánica

C1 = 0,4M

V1 = 3,2mL

V2 = 5mL

[pic 18]

Mezcla 2 (15mL de agua, 15mL de cloroformo y 0,5mL de ácido acético)

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