Post on 27-Jul-2015
description
EQUILIBRIO DE DISTRIBUCIÓN
I.-OBJETIVOS:
Determinar la constante de distribución Kd de un soluto en dos
solventes inmiscibles y posible disociación o asociación (n)
II.-MARCO TEÓRICO:
Se produce la distribución de un componente entre dos fases liquidas
inmiscibles disolviéndose este soluto en las fases en diferentes
proporciones
LA EXTRACCIÓN LÍQUIDO LÍQUIDO
La extracción líquido-líquido, también conocida extracción de solvente, es
un proceso químico empleado para separar componentes en solución
mediante su distribución en dos fases liquidas inmiscibles.
Este proceso también se le conoce como extracción liquida o extracción
con disolvente de resago; sin embargo, este ultimo termino puede
prestarse a confusión, porque también se aplica a la lixiviación de una
sustancia soluble contenida en un sólido. Ya que la extracción líquido-
líquido involucra transferencia de masa de una fase líquida a una
segunda fase líquida inmiscible,
En una operación de extracción líquido-líquido se denomina alimentación
a la disolución cuyos componentes se pretende separar, disolvente de
extracción al líquido que se va a utilizar para separar el componente
deseado, refinado a la alimentación ya tratada y extracto a la disolución
con el soluto recuperado. En la Figura 1 se muestra un esquema de las
corrientes implicadas en la operación
Figura 1. Esquema idealizado de una operación de extracción líquido-líquido.
En el diseño de una operación de extracción líquido-líquido suele
considerarse que el refinado y el extracto se encuentran equilibrio. Los
datos de equilibrio que deberán manejarse serán como mínimo los
correspondientes a un sistema ternario (dos disolventes y un soluto), con
dos de los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscibles entre sí.
DISTRIBUCION DE SOLUTOS ENTRE DISOLVENTES
NO MISCIBLES
Si a la mezcla de dos líquidos inmiscibles se añade un exceso de ,un
líquido o de un sólido, éste se distribuirá entre las dos fases, de forma
que cada una de ellas quede saturada. Cuando la sustancia se adiciona
a los dos disolventes inmiscibles, en cantidad suficiente para saturarlos,
aquella se distribuirá entre las dos capas en una razón .determinada de
concentraciones.
Si C1 y C2 son las concentraciones de equilibrio de la sustancia en, el
disolvente, y el disolvente, la ecuación de equilibrio será
[1]
La constante de equilibrio k recibe el nombre de razón o coeficiente -de
distribución, o coeficiente de reparto. La ecuación [1] , que se conoce
como ley de distribución, es sólo estrictamente aplicable a disoluciones
diluidas en las cuales pueden despreciarse los coeficientes de actividad.
Ejemplo 16. Cuando se distribuye el ácido bárico entre agua y alcohol
amílico, a 25°C, se encuentra que la concentración en el agua es de
0,0510 mol/l, y en el alcohol amílico es 0,0155 mol/1. ¿Cuál es el
coeficiente de reparto?
No se ha establecido criterio alguno acerca de si la concentración en la
fase acuosa o en la fase orgánica deberá colocarse en el numerador. Por
tanto, el resultado puede expresarse también por:
Pero siempre debe especificarse el criterio seguido para expresar el
coeficiente de distribución.
(CH3COOH)CHCl3 -- (CH36COOH)H2O
III.-PARTE EXPERIMENTAL:
MATERIALES Y REACTIVOS:
4 matraces erlenmeyer con tapas
Pipetas graduadas
Pera de bromo
Bureta
Soporte universal y accesorios
Piceta
Agua destilada
Hidróxido de sodio 01862 N
Ácido acético de concentraciones: 1.588N,1.794N,0.397N,0.198N
Éter o cloroformo(CHCl3)
Fenolftaleina
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
PASO 1
Colocar en 4 matraces erlenmeyer muestras de ácido acético 20 mililitros
para cada una
PASO 2
Añadir 20 mililitros de éter o cloroformo a los matraces a cada uno y
agitar enérgicamente hasta establecer un equilibrio de distribución.
PASO 3
Separar las dos fases líquidas, agua-cloroformo, con una pera de bromo
Para cada muestra.
PASO 4
A cada fase separada titular con hidróxido de sodio y anotar el gasto
obtenido
IV.-RESULTADOS EXPERIMENTALES:
Concentración de Ácido Acético
1.588N 1.794N 0.397N 0.198N
Volumen utilizada para la fase
acuosa
8ml 4ml 8ml 8ml
Volumen gastado de Na(OH) para la
fase acuosa
60.3ml 15.5ml 13.8ml 6.7ml
Volumen utilizada para la fase del
cloroformo
8ml 8ml 8ml 8ml
Volumen gastado de Na(OH) para la
fase del cloroformo
7.9ml 1.8ml 0.6ml 0.1ml
V.-CÁLCULOS:
Para la muestra de ácido acético 1.588N
Hallando la concentración del ácido acético en la fase acuosa
NlCH3COOHV CH3COOH= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NlCH3COOH8ml= 0.1862x6.3ml Nl=1.4035N
Hallando la concentración del ácido acético en la fase del cloroformo
NCloroformoV cloroformo= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NCloroformo8ml= 0.1862x7.9 NCloroformo=0.1839N
Hallando el Kd
Para la muestra de ácido acético 0.794N
NlCH3COOHV CH3COOH= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NlCH3COOH4ml= 0.1862x15.5ml Nl=0.7215N
Hallando la concentración del ácido acético en la fase del cloroformo
NCloroformoV cloroformo= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NCloroformo8ml= 0.1862x1.8 NCloroformo=0.0419N
Hallando el Kd
Para la muestra de ácido acético 0.387N
NlCH3COOHV CH3COOH= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NlCH3COOH8ml= 0.1862x13.8ml Nl=0.3212N
Hallando la concentración del ácido acético en la fase del cloroformo
NCloroformoV cloroformo= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NCloroformo8ml= 0.1862x0.6ml NCloroformo=0.0140
Hallando el Kd
Para la muestra de ácido acético 0.198N
NlCH3COOHV CH3COOH= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NlCH3COOH8ml= 0.1862x6.7ml Nl=0.1559N
Hallando la concentración del ácido acético en la fase del cloroformo
NCloroformoV cloroformo= NNaOHVNaOH
Reemplazando
NCloroformo3ml= 0.1862x0.1ml NCloroformo=0.0062N
Hallando el Kd
VI.-TABLAS Y GRÁFICOS:
Tabla 1
X= NCH3COOH Y= NlCH3COOH
0.1839 1.4035
0.0419 0.7215
0.0140 0.3212
0.0062 0.1559
Datos obtenidos experimentalmente
Por lo tanto la ecuación de la recta el y= 6.4684259x+0.2527168
Entonces la pendiente es 6.4684259 que es igual al Kd
VII.-COCNCLUSIONES:
La constante de distribución en las dos primeras muestras tienen
una diferencia grande pero, en las dos siguientes la diferencia se
hace más pequeña por lo tanto el error tambien
En la grafica nos da el Kd más aproximado.
VIII.-SUGERENCIAS:
Al momento de titula la muestra de fase cloroformo agitar
enérgicamente porque la fenolftaleina no reacciona tan rápido que
en el agua
Al momento de separar las fases deben esperarse unos minutos
para que se separen por completo y decantar con una pera de
bromo, asegúrese de que la pera este abierta al momento de
decantar.
IX.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA
http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/
ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/ap-fisquim-farm9/c14.4.html
www.quimicaorganica.net/.../extraccion.htm
http://www.ugr.es/~iquimica/documentos/ATT00059.pdf
http://www.geocities.com/athens/forum/7049/eq-homogeneo.pdf