Determinación de la constante de equilibrio

Determinación de la constante de equilibrio de un sistema homogéneo

Fecha de presentación    09/11/2015

____________________________________________________________________________________________________________________________

Resumen

El objetivo fundamental de esta  práctica es determinar el valor de la constante de equilibrio, para una reacción en fase homogénea. Para esto, se utilizaron 7,5 ml de acetato de etilo C2H5COOCH3 que reaccionaron con 7,5 ml de hidróxido de sodio NaOH, se introdujo el recipiente que contenía esta solución en agua, a una temperatura de 50 ºC, durante 15 minutos, después de este tiempo se coloca la solución en hielo, con el fin de detener la reacción. Se procede a titular 5 ml de la solución, con ácido clorhídrico HCl. El volumen aproximado gastado en la titulación fue de 3,3 ml. Y el valor de la constante de equilibrio fue de 5x10-3, lo que quiere decir que en la reacción hubo una mínima conversión de reactivos a productos.  

Palabras Clave:          Constante de equilibrio; sistema homogéneo; titulación; Acetato de etilo; hidróxido de sodio; ácido clorhídrico

 ____________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________

1. Introducción    

        En una reacción química en general:

                 aA  +  bB  ←===➔   cC  +  dD  

La constante de equilibrio puede ser definida como:

                        Keq =    C]c     [D]d

                                   [A]a  [B]b

El equilibrio químico es el estado al que evoluciona una reacción la cual a la ves es reversible, cuando se alcanza esta situación, las concentraciones de las sustancias tanto de reactivos como productos de la reacción permanecen constantes y así mismo las velocidades de reacción directa e inversa de los dos procesos opuestos son iguales a lo largo del tiempo, Pero este equilibrio se verá alterado al variar algunos factores de los que depende, como temperatura, presión, volumen o concentraciones de las sustancias que intervienen en la reacción [1].

Las modificaciones en el estado de equilibrio provocan desplazamientos que se pueden predecir en este nivel cualitativamente a partir del principio del químico francés Henri-Louis Le Chatelier (1850-1936), según el cual, al perturbar un sistema en equilibrio este evolucionara espontáneamente hacia un nuevo estado de equilibrio oponiéndose a la perturbación producida[1] .

El cociente de las dos constantes de velocidad directa e inversa es una magnitud constante que se representa por K y se denomina constante de equilibrio la cual depende únicamente de la temperatura [2]. 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. Las constantes de estabilidad, constantes de formación, constantes de enlace, constantes de asociación y disociación  son todos tipos de constantes de equilibrio [1].

2. Procedimiento Experimental

Para llevar a cabo esta práctica utilizamos un termostato, el cual nos ayudó a regular la temperatura deseada del agua y mantenerla en 50 ºC. En un Erlenmeyer vertimos 7,5 ml de acetato de etilo, CH3COOC2H5 0.1M y 7,5 ml de hidróxido de sodio, NAOH 0.1M enseguida colocamos el Erlenmeyer con esta solución y lo sumergimos en el baño maría que  preparamos, durante 15 minutos, después de haber transcurrido este tiempo, lo siguiente fue colocar inmediatamente el Erlenmeyer con la solución, en un recipiente que contenía hielo, con el fin de que la temperatura disminuya más rápidamente y detener la marcha de la reacción. Luego, de esta solución se tomó una alícuota de 5 ml y titulamos con ácido clorhídrico usando como indicador 2 gotas de fenolftaleína. Para dar un valor más aproximado del volumen que gastamos de ácido clorhídrico (agente titulante) fue necesario titular tres veces la solución obteniendo un valor aproximado de 3.2 ml en la primera titulación, 3.3ml para la segunda y tercera titulación, de esta manera obtuvimos un volumen promedio de 3,3 ml de ácido clorhídrico gastados. Los resultados correspondientes a la práctica los encontramos en la tabla No 1.

 3. Resultados  y  Discusión

[pic 2]

Los resultados alcanzados nos permitieron verificar los fundamentos del Equilibrio Químico, la reacción es reversible. Para nuestra reacción la constante de equilibrio que obtuvimos fue un valor numérico relativamente pequeño lo que nos indica que la cantidad de reactivos que se convierte a productos es muy baja.

4. Conclusiones

• El objetivo fundamental fue calcular la constante de equilibrio de nuestra reacción. Con base en esto y en el valor de la constante de equilibrio que obtuvimos, pudimos concluir que la formación de productos se dio en una cantidad muy baja, pues el valor de la constante fue bajo; lo que nos indica que relativamente se produjo muy poca conversión de reactivos a productos.

Bibliografía:

Textos

• [1] F.Bre8cia; J.Arents; H.Melsllch: A TuricIMétodosde Laboratorio Químico 'la. ed. Compañía Ed. Continental. México S.A. (1970).
•  [2]  Guía de Laboratorio de química general

Internet

• [1] http://www.bdigital.unal.edu.co

5. Anexos

                      Vtitulacioón = 3,3 ml

• Moles iniciales de NaOH:

   0.1 moles NaOH   x 15 x 10-3 L   =  0,0015 moles NaOH

...