Constante de ionización PDF

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Investigación acerca de la constante de ionización junto con cálculos hechos en clase ...

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Constante de ionización Introducción Un ion, es un estado alterado de un elemento o compuesto, se genera mediante la pérdida o ganancia de electrones, los cuales le otorgan su carga negativa a la molécula o se la quitan. Se conocen dos tipos de iones, el primero de ellos es el anión el cual presenta una carga negativa, el segundo es el catión, el cual tiene una carga positiva. (Chang. Química. 2009) Cuando hablamos de una disolución, de un sólido en un líquido ocurre una dispersión de iones del sólido en el líquido, generado por la interacción que ocurre entre ellos entrar en contacto. Cada sólido se comporta distinto dependiendo del líquido con el que interactúa, para que la disociación se lleve a cabo, primero deben ser miscibles entre sí, debido a que, si no son miscibles, no reaccionaran, por lo que solo seguirán presentes en ese estado sin generar ningún tipo de solvatación. (Christian, G.D. 2004) En la disociación de una sal en un solvente polar, genera iones positivos y negativos, cada uno de ellos actuará con propiedades independientes de las originales antes de la solvatación. Los iones se encontrarán dispersos en el medio, por lo que la concentración de dichos, se encuentra en un estado reversible estable, conocido como equilibrio, por lo que es expresada con la siguiente ecuación. Keq=

(anion )( cation ) (compuesto)

Los compuestos disociados en iones normalmente son compuestos salinos, también conocidos como electrolitos si se encuentran disueltos en agua. Esto debido a las interacciones que pueden generar los halógenos y los alcalinos en el medio acuoso. Existen diferentes clasificaciones de electrolitos, pero la que nos interesa a nosotros es la de fuertes y débiles, en base a la capacidad que tienen de disociarse una de la otra. Un electrolito fuerte es aquel que se puede disociar totalmente, generando que la concentración de iones liberados experimentalmente, siempre sea igual a la concentración esperada, calculada de forma estequiometria. Los electrolitos débiles, son los que representan un problema mayor, debido a que su disociación es parcial, significando, que no se disociación en su totalidad, generan iones y cationes, pero estos van a tender a regresar a su estado original, hasta alcanzando un equilibrio, en donde se encuentren iones disociados así como compuesto no disociados. (Harris. 1998)

Resultados 1. Preparar Ácido Acético 0.2 M

Densidad 1.05 g/ml a 20°C V=50 ml

M=0.2 M

n=MV =( 0.2 M ) (0.05 L ) =0.01 mol

( 60molg) ( 0.01 mol) =0.6 g

m=PM n=

V=

1 ml ( 0.6 g ) =0.5714 ml 1.05 g

2. Cantidad de Acetato para 50 ml de solución 0.2M V=50 ml

M=0.2 M

n=MV =( 0.2 M ) (0.05 L ) =0.01 mol

( 59molg) ( 0.01 mol) =0.59 g

m=PM n=

3. Tabla con valor teórico de la constante de disociación (Ka) del Acido Acético. (Ibero.mx. 2013)

4. Calcular la concentración de los iones en la solución y su porcentaje de disociación. CH3COO0 +X X

CH3COOH 0.4M -X 0.4 + X

I R E

Kc= Ka =

[CH 3 COO ][ H ] [ CH 3 COOH ]

2

=

x =1.8 x 10−5 (0.4−x )

−Ka± √ Ka −4 Ka 2 2

x=

−3

x=2.67 x 10 M 0.4 M −−≫ 100 % −3

2.67 x 10 M −−≫ 0.6675 %

5. Calcula el pH de la solución de ácido acético 0.4M pH = Pka +log 4.75+ log

[ Base Conjugada] Acido

[2.67 x 10−3 ] = pH=4.75 [2.67 x 10−3 ]

H+ 0 +X X

6. Calcular [H+] en la solución, después de añadir 50 ml de acetato de sodio 0.2M y el pH nuevo. pH=4.75+ log

[ 0.2 M ] =6.624 [2.67 x 10−3 ]

7. Calcular cuánto disminuyó la concentración de hidrogeno

[ H ]=antilog ( 6.624 )=2.3767 x 10−7 2.67 x 10−3−→100 % −7

−3

2.3767 x 10 −→ 8.902 x 10 % 100 %−8.902 x 10−3 %=diosminuyo 99.991 % Equipo 1 2 3 4

pH exp [H] exp 2.8 0.00158 1.5 0.0316 2.64 0.00229 1.9 0.012

[H] teórico PH Teórico PH +5ml [H] +5ml PH +10ml [H] +10ml 0.000091 0.00267 2.57 4.09 2 4.35 0.0000496 0.00261 2.57 3.3 0.000501 3.37 0.000213 0.00269 2.57 4.16 0.000069 4.24 0.0000657 0.00267 2.57 3.53 0.00095 3.92 0.00012

pH 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

pH exp

PH Teórico Equipo 1

Equipo 2

PH +5ml Equipo 3

Equipo 4

PH +10ml

pH 0.04 0.03 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0

[H] exp

[H] teórico Equipo 1

Equipo 2

[H] +5ml Equipo 3

[H] +10ml

Equipo 4

Cuestionario 1.- ¿Qué representa la constante de ionización? La constante de ionización representa el valor máximo de la concentración de iones dispersos que puede soportar, antes de que estos precipiten y regresen a su estado original, generalmente solido (sales). (Whitten, Kenneth W. et al. 1998) 2.-Explique en que consiste el fenómeno del ion común. El efecto del ion común, consiste en cambiar la concentración de un ion en una solución controlada, en donde se encuentren disueltos iones del mismo con anterioridad. Al adicionar iones comunes, la concentración del ion aumentará, por lo que se verá la necesidad de regresar al equilibrio, y esto será mediante la formación del compuesto previamente disuelto, en otras palabras, uniendo cationes con aniones disueltos. (Whitten, Kenneth W. et al. 1998) Bibliografías Ibero.mx. (2013). Tablas de Constantes. Consultado en: http://www.ibero.mx/ campus/publicaciones/quimanal/pdf/tablasconstantes.pdf. Revisado el: 28/ Sept/ 2017. Christian, G.D. (2004). Química Analítica. 6° Edición. México, Df. Editorial Mc Graw Hill pp 47; 54-56. Chang. Química. (2009) 8° Edición. México DF. Mc Graw Hill Pp 364;365;367 Whitten, Kenneth W. et al. (1998). Química general. 12a ed. Df, México: McGrawHill, pp 546;547;566. Harris. (1998). Análisis Químico Cuantitativo. 3° Edición. Barcelona, España. Editorial Reverté. Pp 186;187....