Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de La Laguna
Ingeniería Química
Materia: Laboratorio Integral de Química II GRUPO A
REP-13. COEFICIENTE DE DISTRIBUCIÓN
Alumno: Héctor Mijares Martínez
No. Control: 18131295
Fecha de entrega: 08 de Marzo de 2021.
Ciclo Febrero-Agosto 2021.
, OBJETIVO:
Determinar el coeficiente de distribución para el ácido benzoico entre agua y benceno.
LEY DE DISTRIBUCIÓN DE NERNST:
La ley de distribución de Nernst establece que una sustancia se distribuye entre dos solventes hasta
que en el equilibrio se alcanza una relación constante de actividades de la sustancia en las dos
capas para una temperatura establecida. Una vez alcanzado el equilibrio, el potencial químico del
soluto será el mismo en ambas fases: μ 1=μ 2
.
Cuando las soluciones son diluidas y el soluto se comporta idealmente, la actividad es prácticamente
igual a la concentración y el coeficiente de reparto se expresa como la relación de concentraciones
K=¿). El coeficiente de reparto es una constante de equilibrio, depende de la temperatura y de la
naturaleza de los solventes y soluto involucrados, y no de la cantidad de los solventes y soluto
(siempre y cuando se trabaje a concentraciones relativamente diluidas para cumplir con la Ley de
Nernst).
C1
Dicha Ley de Distribución sólo se aplica a especies moleculares simples. La relación ( ) no se
C2
mantiene constante cuando el soluto está ionizado, polimerizado o solvatado en un solvente y no en
el otro.
La Ley de Nernst sólo es exacta cuando se usa una pequeña cantidad de soluto. La adición de
grandes cantidades de la sustancia distribuidora generalmente aumenta las solubilidades mutuas de
los dos solventes, que eran insolubles entre sí, y el aumento puede ser talen algunos casos como
para formar una simple fase líquida de tres componentes.
La transferencia de un soluto de un disolvente a otro es lo que se denomina extracción. De acuerdo
con la expresión de coeficiente de distribución anteriormente comentada es evidente que no todo el
soluto se transferirá al disolvente 2 en una única extracción (salvo que el valor de K sea muy grande)
y que la extracción nunca es total. Normalmente son necesarias varias extracciones para eliminar
todo el soluto del disolvente 1.Para extraer un soluto de una disolución siempre es mejor usar varias
pequeñas porciones del segundo disolvente que usar una única extracción con una gran cantidad.
Para aquellas situaciones donde el coeficiente de distribución de los componentes que se quieren
separar, es bien parecido, se necesitan técnicas de fraccionamiento múltiple para lograr la
separación. En este caso el número de veces que ocurre la partición aumenta y la distribución ocurre
en porciones renovadas de las distintas fases.
Uno de los aspectos de mayor relevancia dentro del estudio de la físico-química de las soluciones, es
el estudio de los llamados diagramas ternarios. Los antes mencionados son representaciones
graficas que muestran el equilibrio de sistemas de tres componentes. Dichos diagramas representan
una herramienta útil e indispensable para la ingeniería en general, por sus muchas aplicaciones a
nivel industrial y de laboratorio.
En el campo de la ingeniería química unos de los principales ejemplos de aplicación se encuentran
en los procesos de extracción liquido-liquido y liquido-solido, en donde los diagramas ternarios son
de muchísima ayuda para no decir que son indispensables al momento de diseñar o evaluar un
equipo que involucre alguno de estos procesos.
MATERIAL REQUERIDO Y SUSTANCIAS:
MATERIALES Y EQUIPOS:
1 pipeta volumétrica de 25 ml.
1 Bureta graduada de 50 ml.
3 Embudos de separación de 150 ml.
3 Matraz Erlenmeyer de 125 ml.
2 Vasos de precipitados de 100 ml.
1 matraz volumétrico de 250 ml.
Balanza analítica.
SUSTANCIAS:
Agua destilada.
Instituto Tecnológico de La Laguna
Ingeniería Química
Materia: Laboratorio Integral de Química II GRUPO A
REP-13. COEFICIENTE DE DISTRIBUCIÓN
Alumno: Héctor Mijares Martínez
No. Control: 18131295
Fecha de entrega: 08 de Marzo de 2021.
Ciclo Febrero-Agosto 2021.
, OBJETIVO:
Determinar el coeficiente de distribución para el ácido benzoico entre agua y benceno.
LEY DE DISTRIBUCIÓN DE NERNST:
La ley de distribución de Nernst establece que una sustancia se distribuye entre dos solventes hasta
que en el equilibrio se alcanza una relación constante de actividades de la sustancia en las dos
capas para una temperatura establecida. Una vez alcanzado el equilibrio, el potencial químico del
soluto será el mismo en ambas fases: μ 1=μ 2
.
Cuando las soluciones son diluidas y el soluto se comporta idealmente, la actividad es prácticamente
igual a la concentración y el coeficiente de reparto se expresa como la relación de concentraciones
K=¿). El coeficiente de reparto es una constante de equilibrio, depende de la temperatura y de la
naturaleza de los solventes y soluto involucrados, y no de la cantidad de los solventes y soluto
(siempre y cuando se trabaje a concentraciones relativamente diluidas para cumplir con la Ley de
Nernst).
C1
Dicha Ley de Distribución sólo se aplica a especies moleculares simples. La relación ( ) no se
C2
mantiene constante cuando el soluto está ionizado, polimerizado o solvatado en un solvente y no en
el otro.
La Ley de Nernst sólo es exacta cuando se usa una pequeña cantidad de soluto. La adición de
grandes cantidades de la sustancia distribuidora generalmente aumenta las solubilidades mutuas de
los dos solventes, que eran insolubles entre sí, y el aumento puede ser talen algunos casos como
para formar una simple fase líquida de tres componentes.
La transferencia de un soluto de un disolvente a otro es lo que se denomina extracción. De acuerdo
con la expresión de coeficiente de distribución anteriormente comentada es evidente que no todo el
soluto se transferirá al disolvente 2 en una única extracción (salvo que el valor de K sea muy grande)
y que la extracción nunca es total. Normalmente son necesarias varias extracciones para eliminar
todo el soluto del disolvente 1.Para extraer un soluto de una disolución siempre es mejor usar varias
pequeñas porciones del segundo disolvente que usar una única extracción con una gran cantidad.
Para aquellas situaciones donde el coeficiente de distribución de los componentes que se quieren
separar, es bien parecido, se necesitan técnicas de fraccionamiento múltiple para lograr la
separación. En este caso el número de veces que ocurre la partición aumenta y la distribución ocurre
en porciones renovadas de las distintas fases.
Uno de los aspectos de mayor relevancia dentro del estudio de la físico-química de las soluciones, es
el estudio de los llamados diagramas ternarios. Los antes mencionados son representaciones
graficas que muestran el equilibrio de sistemas de tres componentes. Dichos diagramas representan
una herramienta útil e indispensable para la ingeniería en general, por sus muchas aplicaciones a
nivel industrial y de laboratorio.
En el campo de la ingeniería química unos de los principales ejemplos de aplicación se encuentran
en los procesos de extracción liquido-liquido y liquido-solido, en donde los diagramas ternarios son
de muchísima ayuda para no decir que son indispensables al momento de diseñar o evaluar un
equipo que involucre alguno de estos procesos.
MATERIAL REQUERIDO Y SUSTANCIAS:
MATERIALES Y EQUIPOS:
1 pipeta volumétrica de 25 ml.
1 Bureta graduada de 50 ml.
3 Embudos de separación de 150 ml.
3 Matraz Erlenmeyer de 125 ml.
2 Vasos de precipitados de 100 ml.
1 matraz volumétrico de 250 ml.
Balanza analítica.
SUSTANCIAS:
Agua destilada.
