ADSORCIÓN I Y IIADSORCIÓN DE GIBBS

ENCBQBP

Laboratorio de Fisicoquímica

Equipo 3

3QM1

ADSORCIÓN IOBJETIVOS

•Realizar el estudio de la adsorción de ácido acético en solución acuosa en carbón activado.

•Obtener las isotermas de adsorción y encontrar el modelo matemático al que se ajusten los resultados experimentales obtenidos.

INTRODUCCIÓNAbsorción Adsorción la absorción es cuando una sustancia se introduce en la estructura de otra

Fenómeno por el cual un sólido o un líquido atrae y retiene en su superficie gases, vapores, líquidos o cuerpos disueltos.

• Un gas o un soluto en disolución, sus partículas se acumulan sobre la superficie de otro material. La sustancia que se adsorbe se denomina adsorbato y el material sobre el que lo hace es el adsorbente.

DURANTE LA ADSORCIÓN

CARACTERÍSTICAS DE LA ADSORCIÓN Adsorción física

Adsorción química

Interacción Débil (van der waals, dipolo-dipolo)

Fuerte (covalentes)

Formación de capas

Multicapas Monocapas

Tiempo de reacción

Reversible Irreversible

Calor de reacción (adsorción)

Bajo ∆H = 1 – 10 kcal/mol.

Alto ∆H = 50 – 100 kcal/mol.

MATERIALES

• 12 matraces Erlenmeyer con tapones

• 3 embudos de filtración• 7 pipetas volumétricas• 1 bureta• 1 soporte universal• 1 pinzas para bureta• 6 vasos de precipitados• 1 cronómetro

• Soluciones valoradas de ácido acético de las siguientes concentraciones:0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 y 0.45 M.

• Fenoftaleína• Solución valorada de

NaOH 0.1 N

Reactivos

Desarrollo experimental

25 ml de CH3COOH y 1g de carbón activado

Agitar por 40 min, desechar 5ml y filtrar

Tomar una alícuota de 10 ml y titular con NaOH

RESULTADOS:ADSORCIÓN I

C A C/A LOG A LOG C0.025 1.2 0.0258333

3-1.989 -1.50863831

0.05 1.7 0.03 -1.197 -1.292429820.1 2.5 0.0376 0.3979400

1-1.02687215

0.2 5 0.0366 0.69897 -0.737548910.3 6.75 0.0404444

40.8293037

7-0.56383735

0.45 8.25 0.05054545

0.91645395

-0.37986395

• La isoterma de Henry, establece que la adsorción es directamente proporcional a la concentración del soluto. Este modelo sólo se aplica a muy bajas concentraciones.

ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE HENRY

• Temperatura constante.• Superficie lisa y

homogénea.• Superficie

“infinita” (adsorción sin restricciones).

• No existen interacciones entre las moléculas adsorbidas.

ISOTERMA DE ADSORCIÓN IDEAL DE HENRY

• R=0.9842

ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE LANGMUIR

• Esta isoterma indica la máxima capacidad de adsorción (saturación monomolecular) del adsorbente.

• Temperatura constante.• Adsorción localizada, sólo

en sitios activos de la superficie.

• La superficie es homogénea y se forma una monocapa,

• La energía de adsorción es la misma para todos los sitios de adsorción.

• No existe interacción entre las molécula adsorbidas.

ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE LANGMUIR

R= 0.945

ISOTERMA EMPÍRICA DE ADSORCIÓN DE FREUNDLICH

• La isoterma de Freundlich es una curva que relaciona la concentración del adsorbato en la superficie del adsorbente.

• Temperatura constante.• Superficie rugosa

(microporosa).• Distribución exponencial

de la energía de los sitios de adsorción.

• No supone la formación de una monocapa.

ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE FREUNDLICH

R= 0.9978

CONCLUSIONES

• En la práctica realizada se efectuó la adsorción física, debido a que no existe reacción entre las moléculas del absorbente y las del absorbato.

• Al realizar la comparación de las Isotermas, se deduce que el mejor ajuste a una recta es el de la Isoterma de Freundlich, debido a que su factor de correlación es más cercano a la unidad, por lo tanto se puede decir que la Isoterma de Freundlich representa la adsorción del Ácido Acético por el carbón activado en solución acuosa, realizada en el laboratorio.

•

ADSORCIÓN II ADSORCIÓN DE GIBBS

Objetivos

• Estudio de la adsorción de fenol en la superficie

agua-aire.

INTRODUCCIÓN

Adsorción en la superficie de un liquido: tensión superficiales causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase.

TENSOACTIVIDAD

• Se debe a la distribución del soluto entre el cuerpo y la superficie

• Los agentes tensoactivos disminuyen la distribución del soluto en el cuerpo por lo tanto hacen que se el soluto se concentre en la superficie aumentando su tención superficial

TENSIÓN SUPERFICIAL• Grupo I: electrolitos fuertes (-)• Grupo II: electrolitos debiles (+)• Grupo III: soluciones con detergentes (tweens)

(+)

δ=f(concentración)

MATERIALES

• 6 vasos de precipitados de 50 ml

• 1 pinzas Mohr• 1 aparato de Otto Steinbach

Reactivos

Soluciones de fenol en agua a concentraciones de:0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 M

En un vaso de p.p. colocar de 30 ml de agua destilada.

Se sumergir el capilar del aparato a una (h = 2 cm).

cerrar el sistema con la pinza Mohr

Se abre la llave de paso por el embudo de separación hasta que en el capilar empiece un burbujeo

Se toma la lectura de la diferencia de alturas en el manómetro hasta que ya no salgan burbujas del

capilar.

DESARROLLO EXPERIMENTAL

RESULTADOSC δ Г C/Г dγ/dC

0.05 85.82 8.92E-06 5607.33111 -405

0.1 65.57 5.26E-06 19003.9255 -119.5

0.2 53.62 5.17E-06 38687.7189 -58.7

0.3 47.75 5.17E-06 58081.0512 -39.1

0.4 43.84 5.23E-06 76463.6061 -29.7

0.5 40.87 -1.80E-05 89583.6561 81.74

RESULTADOS

CONCLUSIONES • La tensión superficial disminuye al aumentar la concentración

de soluto, mientras que la concentración superficial en exceso es positiva, lo que nos indica que el soluto es un Tenso activo, es decir prefiere acumularse en la interfase.

• -La ecuación de Langmuir es usada en este caso y si se cumple, • En la derivada nos damos cuenta que el fenol es una sustancia

tenso activa ya que es menor a 0, y la tensión superficial es positiva, lo cual nos indica que hay mayor cantidad de la sustancia en la superficie que en el total del volumen de la solución.

• A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie.