8/8/2019 PRCTICA No 4 PFQ

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ASIGNATURA DE PROCESOS FISICOQUMICOSPRCTICA No. 4

FENMENOS DE SUPERFICIEFECHA: GRUPO

TIPO PRCTICA Laboratorio de Fsica FECHA

No DE ALUMNOS POR PRCTICA

NOMBRE Y FIRMA DEL PROFESOR

NOMBRE (S) DEL ALUMNO (S)

TIEMPO ESTIMADO 2.0 HRS

VALOR DE LAPRCTICA

REPORTE DEPRCTICA

30 %

20% CALIFICACION

OBJETIVO

Determinar la isoterma de adsorcin del cido actico (isoterma de Langmuir y deFreundlinch).

Comparar el comportamiento de una sustancia en distintas ecuaciones de adsorcin.

MATERIAL Y REACTIVOS A EMPLEAR

Laboratorio Procesos Fisicoqumicos

12 matraces Erlenmeyer de 125 ml. Carbn activado.

6 papeles filtro. cido actico 1N.Bureta graduada. Hidrxido de sodio 1N.

Balanza analtica Agua destilada.

2 Pipetas de 1ml y de 5 ml.

Perilla

1 vaso de precipitado de 250ml.

1 pizeta.

1 matraz aforado de 500ml.

FUNDAMENTACIN TERICA:

Cuando una fase slida de gran superficie se expone a un volumen limitado de un gas o de unasolucin, una cantidad del gas o de la solucin puede quedar adsorbida (atrapada) en lasuperficie, segn la naturaleza del sistema:Si las fuerzas son similares a las de los enlaces qumicos (atraccin de iones de cargacompuesta) recibe el nombre de adsorcin qumica. Para este tipo de adsorcin, el H escomparable a las energas de enlace qumico y el proceso es generalmente irreversible. Laadsorcin ocurre en una sola capa de molculas (monocapa) en la superficie.

Cuando las fuerzas que originan el fenmeno de adsorcin son las llamadas fuerzas de Vander Waals, recibe el nombre de adsorcin fsica. En este tipo de adsorcin el H es pequeo ycomparable al cambio de entalpa en la licuefaccin de gases. La adsorcin ocurre enmulticapas y las capas externas se comportan como un slido o un lquido.

La adsorcin se determina midiendo la cantidad de sustancia residual en la solucin o en la

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fase gaseosa.

La cantidad de sustancia adsorbida (adsorbato) es funcin de los siguientes factores:1.- La cantidad de sustancia slida (adsorbente) donde se adsorber el adsorbato.2.- La cantidad de adsorbato Co es la fase de contacto con la superficie de la sustanciaadsorbente.

3.- La temperatura.

La adsorcin se cuantifica en gramos de la sustancia adsorbida x, por gramos de la sustanciaadsorbente m, lo que se expresa como x/m. Al determinar la relacin x/m en funcin de laconcentracin Co (a temperatura constante), la curva que representa este fenmeno recibe elnombre de isoterma de adsorcin.

La grfica de la figura indica que la sustancia adsorbente tiene una capacidad de adsorcin quees limitada y esta se encuentra en funcin de la concentracin adsorbato.

x/m

Co

DESCRIPCIN DE LA PRCTICA:

Se preparan disoluciones de cido actico con las siguientes concentraciones aproximadas:

0.15M, 0.10M, 0.05M, 0.015M, las cuales se valorarn con hidrxido de sodio para determinar

su concentracin real (Co).

Posteriormente se toman alcuotas de 100 ml, medidos con exactitud, que se colocan en

matraces de 125 ml y en cada uno de ellos se agregan 2 gr de carbn activado (pesados en

balanza analtica).

Con los datos obtenidos, se construyen las isotermas de Langmuir y de Freundlinch (utilizar

mtodos grficos para determinar las variables de cada isotermas). As como sus coeficientes

de correlacin para determinar a cual de los dos modelos se aproximan los resultados.

PROCEDIMIENTO:

1.- Se preparan 500ml de una solucin 0.1N de hidrxido de sodio, para la cual se diluyen de

una solucin 1N. Esta solucin se utilizar para la valoracin de las soluciones utilizadas de

cido actico.

2.- Se prepara cido actico al 1N que servir como solucin concentrada para obtener 200ml

por medio de dilucin de soluciones con las siguientes concentraciones: 0.15N, 0.10N, 0.05N,

0.015N. Posteriormente, se toman de cada una de las muestras, 100ml a los cuales se le

agregan dos gramos previamente pesados de carbn activado.

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Se identifican las muestras con carbn activado y sus similares sin carbn, estas disoluciones

se dejan reposar durante un da. Despus, las disoluciones se valoran de las soluciones con

hidrxido de sodio 0.1N para determinar las concentraciones iniciales (muestra sin carbn) y

con las concentraciones en equilibrio despus de adsorber el carbn activado parte del cido

actico.

Las disoluciones con carbn activado despus de reposar durante un da, se filtran,

desechando los primeros diez mililitros del filtrado (se recomienda porque el cido actico

puede ser adsorbido sobre el papel). Las disoluciones se valoran de nuevo con hidrxido de

sodio para determinar la concentracin de equilibrio C.

Se construir luego una tabla donde conste:

m = masa de carbn activado en gramos.

Co = concentracin inicial del adsorbato en moles/litro.

C = concentracin final del adsorbato en moles/litro.

Se calculan los moles adsorbidos por gramo de adsorbente (carbn activado):

N = 0-1 x (Co C) / masa de carbn (mc)

Luego se linealizarn las isotermas:

x = kc n Freundlinch

m

x = ac Langmuir

m 1 + bc

Se obtendrn las variables y constantes de cada isoterma, y se determinar cual es la ecuacinque mejor ajusta los datos experimentales.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES

CUESTIONARIO:

1.- Determinar los mecanismos de las reacciones de titulacin.

2.- Qu contienen las mscaras antigas?

3.- Cules son las caractersticas del carbn activado, para adsorber las molculas?

4.- Explicar el fenmeno de adsorcin negativa.

DISCUSIN

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFAMnimo tres consultas, dos de ellas de libros.

ANEXOS