Constante de disociación para la cristalización del KNO³

Constante de
disociación para la
cristalización del KNO³
Objetivo General
Estudiar el equilibrio de una reacción de
disolución para determinar las propiedades
termodinámicas asociadas a ésta.
Objetivos particulares
a)
b)
c)
d)
e)
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.
Reacción de disolución del KNO3
¿Qué es el equilibrio?
Estado de un sistema cuando fuerzas opuestas que
obran en él se compensan equilibrándose o
“destruyéndose” mutuamente.
¿Que es solubilidad?
- Es una magnitud que mide el proceso de disolución
en mol/l generalmente.
- La solubilidad de una sal MX poco soluble puede
analizarse en función del equilibrio:
MX(s)
+
M (ac)
+
X (ac)
La constante de equilibrio, en este caso Kps, se
denomina constante de producto de solubilidad.
¿Qué es el equilibrio químico?
Es un valor igual a la relación de las concentraciones de equilibrio
de los productos entre las concentraciones de equilibrio de los
reactivos, cada una elevada a una potencia igual a su coeficiente
estequiométrico.
cC +dD
aA + bB
[
C ] [D ]
K=
[A] [B]
c
d
a
b
Para una reacción reversible en equilibrio y a una temperatura constante
una relación determinada de concentraciones de reactivos y productos
tiene un valor constante K (la constante de equilibrio).
Ley de acción de masas
¿Que vamos a medir experimentalmente?
-Volúmenes de disolución con diferentes cantidades de
solvente.
-Temperaturas de congelación.
¿Cómo obtengo la solubilidad?
mol/L
Los moles son constantes
Litros totales de solución
Por lo tanto:
[K+][NO3-] = (s)(s) = s2 = Kps = K
Vamos ahora a utilizar las siguientes expresiones para relacionar
K con varias propiedades termodinámicas.
∆G = ∆H - T∆S
∆H – T∆S = - RT ln K
∆G = - RT ln K
Despejando a favor de K
ln K = - ∆H/RT + T∆S/RT
Que se parece a:
y = mx +b
Conociendo la constante de equilibrio se puede calcular ∆G
de la reacción para cada temperatura:
∆G = - RT ln K
ln K
¡ Ya se como obtener el ∆H !
m = - ∆H/R
■
■
■
■
■
■
1/T (K-1)
¿ Y el ∆S ?
Lo obtengo de la ecuación de Gibbs-Helmholtz
∆G = ∆H - T∆S
¿ Hay otra manera de obtener el ∆S ?
ln K = - ∆H/RT + ∆S/R
Ord. al origen