LABORATORIO DE EQUILIBRIO Y CINETICA Cristalizacion simple

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Grafico 1. ∆G vs T(K)

[pic 7]

De la gráfica anterior, obtenemos un ∆G en función de la temperatura donde la pendiente m = - ∆S.[pic 8]

Multiplicando por 1000 la ecuación para pasar de kJ a J y sustituimos en la ecuación ∆G = ∆H – T ∆S obteniendo:

∆G = (-∆S) T + ∆H

∆G = 30.3T – 305020

ANALISIS DE RESULTADOS

- ¿Cuáles son las propiedades que cambian durante el experimento?

La temperatura y el potencial.

- ¿Cuáles son las propiedades que no cambian durante el experimento?

El trabajo eléctrico y la energía de Gibbs.

- Escribir la ecuación química que se lleva a cabo dentro de la pila.

Reacción Global

Ag2O(S) + Zn(S) → 2Ag(S) + ZnO(S)

*Cátodo: Ag2O(S) + H2O(l) + 2e- → 2Ag(S) + 2OH-

*Ánodo: Zn(S) + 2OH- → ZnO(S) + H2O(l) + 2e-

- ¿Cómo se calcula el trabajo eléctrico de la reacción y cuál es su interpretación física?

Welec= -nFE

(es la relación entre el trabajo eléctrico con el potencial eléctrico de una reacción de óxido-reducción)

- ¿Cómo se calcula el ΔGºr de la reacción a cada temperatura?

ΔGºr = nΔGºprodicido - nΔGºreaccionado ( ΔG= ΔH – TΔS )

- Realizar una gráfica de ΔGºr / (J/mol) vs T / (K).

(Anexada en la parte de gráficos y tablas)

- Con base en los resultados experimentales, ¿cómo es la relación entre el ΔGºr y T?

A mayor temperatura, menor es el

ΔGºr

- Determinar la pendiente y la ordenada al origen de la línea recta obtenida.

(Anexada en la parte de datos, cálculos y resultados)

- A partir de la pendiente y la ordenada al origen, determinar ΔHºr y ΔSºr, explicando su interpretación física.

ΔS°= -30.3 J/molK (disminución de número de microestados)

ΔHº= -305020 J (proceso endotérmico)

- Calcular el valor de ΔGºr a 298.15 K a partir de los datos experimentales de ΔHºr y ΔSºr, explicando su interpretación física.

ΔG= ΔH – TΔS

ΔG= -305021.7 – ((298.15)(-30.3))

ΔG= -295987.775

- A partir de los datos reportados en la literatura de ΔHºm,f, ΔGºm,f, y Sºm de cada una de las especies químicas que participan en la reacción redox dentro de la pila, calcular ΔHºr, ΔGºr y ΔSºr y compararlos con los datos obtenidos experimentalmente. Determinar el % error en cada caso. Para este propósito, colocar la información solicitada en la Tabla 2.

Tabla 2. Comparación de datos y % Error

Propiedad:

Datos experimentales:

Datos teóricos:

% Error

ΔHºr / (J/mol)

-305020

-317000

3.87%

ΔGºr / (J/mol)

-296.448

-309.2

4.28%

ΔSºr / (J/mol∙K)

-30.30

-34.5

13.86%

Reflexionar y responder

- ¿Por qué se utiliza aceite de nujol en lugar de agua para calentar la pila?

Porque el aceite nujol tiene propiedades especificas una de ellas es que tiene un punto de fusión muy alto además porque el nujol no es un compuesto polar, por lo tanto no afecta la medición del voltaje como el agua no conduce la corriente eléctrica.

- ¿Cuáles son los cambios energéticos que se llevan a cabo en la pila?

Obtener una corriente eléctrica a partir de la energía química contenida en unas sustancias químicas que sufren una reacción de oxidación-reducción.

- De acuerdo con los resultados experimentales, explicar:

- las condiciones de temperatura en las que la reacción es más favorable y por qué.

La reacción de la pila es espontanea (ΔG°‹ 0), exotérmica (ΔH°‹ 0) y disminuye el desorden (ΔS°‹ 0), por lo que la reacción invierte su espontaneidad conforme se le aumenta la temperatura. Lo que nos lleva que a 298.15 K la reacción es favorecida entálpicamente (ΔH°‹ 0) y desfavorecida entrópicamente (ΔS°‹ 0).

- si la reacción es exotérmica o endotérmica y por qué.

Es exotérmica porque su ΔH°‹ 0 ya que si se aumenta la temperatura no se llevaría a cabo la reacción

- si aumenta o disminuye el desorden al transformarse los reactivos en productos y por qué.

Disminuye entrópicamente porque ΔS°‹ 0 ya que la reacción invierte su espontaneidad si se aumenta la temperatura

- Determinar ΔHºr, ΔSºr y ΔGºr a 298.15 K para las siguientes reacciones, explicando en cada caso si la reacción es o no espontánea, si es exotérmica o endotérmica y si aumenta o disminuye el desorden al transformarse los reactivos en productos,