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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 líquidolíquido 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:

Volumen utilizada para la fase

Concentración de Ácido Acético 1.588N 1.794N 0.397N 0.198N 8ml 4ml 8ml 8ml

acuosa Volumen gastado de Na(OH) para la

60.3ml

15.5ml

13.8ml

6.7ml

8ml

8ml

8ml

8ml

7.9ml

1.8ml

0.6ml

0.1ml

fase acuosa Volumen utilizada para la fase del cloroformo Volumen gastado de Na(OH) para la fase del cloroformo 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 Kd = Kd =

•

N l CH 3COOH N CH 3COOH

1.4035 N = 7.6318 0.1839 N

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 Kd =

N l CH 3COOH N CH 3COOH

Kd =

0.7215 N = 17.2196 0.0419 N

• 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 Kd = Kd =

•

N l CH 3COOH N CH 3COOH

0.3212 N = 22.9429 0.0140 N

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 Kd =

N l CH 3COOH N CH 3COOH

Kd =

0.1559 N = 25.1452 0.0062 N

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_farmac euticas/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