Determinação da constante de equilíbrio de uma reação em solução
Por: HedyladySantiago • 14/11/2016 • Relatório de pesquisa • 1.939 Palavras (8 Páginas) • 1.335 Visualizações
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS NATURAIS E DA SAÚDE-CCENS
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO-UFES
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E FÍSICA-DQF
DUPLA: Hedylady Santiago Machado
DISCIPLINA: Físico Química Experimental
EXPERIMENTO: DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO DE UMA REAÇÃO EM SOLUÇÃO
Objetivo: Determinar a constante de equilíbrio de hidrólise de um éster em solução
MATERIAL NECESSÁRIO:
7 tubos de ensaio com tampa, 1 bureta de 50 ml, pipetas de 5, 2 e 1 ml, 35 ml de HCl 3M, 300 ml NaOH 1,0 M, fenolftaleína, 20 ml de acetato de etila, 20 ml de ácido glacial (ácido etanoico ou ácido acético), 5 ml de álcool etílico.
TRATAMENTO DE DADOS DO EXPERIMENTO
Inicialmente adicionou-se em cada frasco 5 ml de HCl 3 M e logo depois as seguintes soluções nas determinadas quantidades indicadas na tabela 1.1 abaixo:
Tabela 1.1: Relação inicial de reagentes adicionados no tubo de ensaio.
Frasco | Ácido Acético (ml) | Etanol (ml) | Acetato de Etila (ml) | Água (ml) |
1 | __ | __ | __ | 5 |
2 | __ | __ | 5 | __ |
3 | __ | __ | 4 | 1 |
4 | __ | __ | 2 | 3 |
5 | __ | 1 | 4 | __ |
6 | 1 | __ | 4 | __ |
7 | 1 | 4 | __ | __ |
Densidade g.ml-1 (20°C) | 1,0492 | 0,7893 | 0,9003 | 0,9982 |
Deixou-se em repouso de uma semana os reagentes que foram adicionados no tubo para que fosse alcançado o equilíbrio final da reação:
CH3COOOH(aq) + C2H5OH (aq) ↔ CH3COOC2H5(aq) + H2O(l)
A reação acima é conhecida na química orgânica como uma reação de Esterificação. Esta é caracterizada pela reação entre um ácido carboxílico (composto que possui grupo carbonila ligado a um grupo hidroxila , OH) com um álcool em que há a formação de um éster.
[pic 1]
Fonte: http://slideplayer.com.br/slide/3407747/
Para obtermos a hidrólise do éster como é mostrado no mecanismo acima foi utilizado um excesso de água. Ou seja o refluxo é feito do éster com solução aquosa de HCl diluída. Ou seja, o HCl 3 M utilizado no experimento serviu de catalisador da reação de hidrólise do éster levando em conta que participou da reação doando um próton H+ o qual ao final da reação foi reconstituído.
OBS: Reações de Esterificação catalisadas por ácido é necessário o uso de ácidos fortes diluídos. Como HCl e também o H2SO4.
- Preparo da solução de NaOH 0,5 M
PM NaOH = 40 g/mol
1 mol de NaOH ______40 g
0, 5 mol ____________ x → x = 20, 00 g NaOH
20, 00 g NaOH _______ 1000 ml
X__________________ 500 ml → x = 10,00g de NaOH
Massa pesada de NaOH = 10,004 g
Após pesagem essa massa de foi adicionada em um balão volumétrico de 500 ml e diluída com um pouco de água destilada. Posteriormente adicionou-se água destilada até completar o volume do balão.
- Tabela 1.2 Padronização da solução de NaOH
V solução de NaOH adicionada em cada erlenmeyer | V HCl 0,145M gasto na titulação |
V1 = 5 ml | V1 = 17,6 ml |
V2 = 5 ml | V2 = 17,7 ml |
V3 = 5 ml | V3 = 17,4 ml |
V médio HCl = 17,57 ml |
PM HCl = 36, 5 g/mol
0,145 mol HCl ______36, 5 g
X __________ 17,57 ml → X = 2,547 x 10-3 mol de HCl
No P.E. n° mols de HCL = n° mols de NaOH
NaOH(aq) + HCl(aq) ↔ NaCl(aq) + H2O(l)
2,547 x 10 -3 mol de NaOH_________5 ml
X_________________________1000ml → X = 0,509 M de NaOH
- Tabela 1.3-Titulação das soluções contidas nos sete tubos de ensaio contra NaOH 0,509 M:
Tubos de ensaio | V NaOH 0,509 M gasto na titulação (ml) |
1 | V1 = 33,5 ml |
2 | V2 = 88,10 ml |
3 | V3 = 81,5 ml |
4 | V4 = 63,50 ml |
5 | V5 = 48,5 ml |
6 | V6 = 103,4 ml |
7 | V7 = 50 ml |
Como foi adicionado em cada tubo 5 ml de solução HCl 3 M logo em cada um deles continha a seguinte quantidade de água:
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