Constante De Equilibrio

OBJETIVO GENERAL

Estudiar el equilibrio de una reacción de disolución para determinar las propiedades termodinámicas asociadas a ésta

OBJETIVOS PARTICULARES

Determinar la solubilidad del KNO3 a diferentes temperaturas

Determinar la influencia de la temperatura sobre la solubilidad del KNO3 y sobre la constante de equilibrio

Obtener la constante de producto de solubilidad del KNO3

Obtener la constante de equilibrio de disolución del KNO3

Obtener las propiedades termodinámicas G, H, y S para la reacción de disociación del KNO3

PROBLEMA

Determinar el valor de la constante de equilibrio para la disolución del KNO3 a temperatura ambiente. Calcular el valor de G, H y S a estas mismas condiciones.

〖KNO〗_3(S) +H_2 O= K_((aq) )+ 〖NO〗_(3(aq))

CUESTIONARIO PREVIO

Definir solubilidad e indicar las unidades en las que se expresa.

Se denomina solubilidad a la capacidad que tiene un soluto para poder diluirse en un determinado volumen de disolvente. La solubilidad de un compuesto depende de la temperatura.

Cuando un soluto se disuelve, se rompe su red cristalina, venciendo las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los iones. Es necesario superar la energía de red, y esto se consigue con la hidratación (atracción entre los iones y las moléculas de agua).

Unidades

Hay dos maneras de expresar la solubilidad de una sustancia:

-La solubilidad molar: que es el número de moles de soluto en un litro de disolución saturada (mol/L)

-Solubilidad: Como el número de gramos de soluto en un litro de una disolución saturada (g/L)

Tanto la solubilidad molar como la solubilidad son cantidades apropiadas para el trabajo en laboratorio y se pueden utilizar para determinar la Kps.

¿Qué es la constante del producto de solubilidad Ks?

Esta constante indicará las concentraciones máximas de los iones de un soluto que pueden existir en la disolución.

Es un parámetro que indica el grado de solubilidad de un compuesto iónico, es la constante de equilibrio que indica el momento en que la velocidad de reacción tiene el mismo valor en ambos sentidos de la reacción, (los productos se forman a la misma velocidad que los reactivos), para éste valor se consideran las concentraciones de los productos:

〖A_n+B_m〗_((s))↔〖nA^m〗_((Ac))+〖〖mB〗^n〗_((Ac))

K_ps:[A^m ]^n 〖[B^n]〗^m

¿Qué relación existe entre la constante de equilibrio y el G? ¿Cómo se calcula el G de una reacción a partir de la constante de equilibrio?

La relación que existe nos indica si la reacción es espontánea o no. Toda transformación espontánea implica la disminución de la energía libre.

Si el valor de Kp es mayor que1 el ΔG es positivo (la reacción no es espontánea)

Si el valor del Kp es menor que1 el ΔG es negativo (la reacción es espontánea)

La variación de Energía Libre de Gibbs y la constante de equilibrio están íntimamente ligadas entre sí a través de la siguiente ecuación: AG = - R T Ln kp

Donde R es la constante de los gases, T la temperatura absoluta, y Kp la constante de equilibrio

Investigar para el nitrato de potasio a 25ºC las siguientes entalpías de formación:

Hf (KJ/mol)

KNO3(s) -492.7

K+(aq) -251.2

NO3-(ac) -206.57

Con la información de la tabla anterior calcular el H de la reacción de disolución.

Hf

〖H〗_f=

Hr°= (1)( -205.00)+(1)( -252.38)-(1)( -492.70)=35.32

A partir de la ecuación de Gibbs-Helmholtz y la relación entre la constante de equilibrio y el G, encontrar una

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