Fundamentos de Termodinámica Química, Hidrólisis Salina y Técnicas de Separación
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Termodinámica y Espontaneidad de las Reacciones
Para determinar si un proceso ocurrirá, es necesario estudiar la energía libre de Gibbs (ΔG). Para que una reacción sea espontánea, debe cumplirse que ΔG < 0.
Al ser el potencial total negativo, la reacción no es espontánea (ΔG > 0). Por tanto, el ácido sulfúrico diluido no puede oxidar al cobre para liberar H₂.
Dinámica en la Celda Electroquímica
Los electrones fluyen desde el ánodo hasta el cátodo. En el puente salino, el ion K⁺ se desplazará hacia el cátodo, mientras que el ion Cl⁻ se dirigirá hacia el ánodo.
Hidrólisis de Sales y Carácter Ácido-Base
Disolución de NH₄NO₃
El NH₄NO₃ se disocia en agua formando NH₄⁺ y NO₃⁻. El ion NO₃⁻ es la base conjugada de un ácido fuerte (HNO₃), por lo que no hidroliza. Sin embargo, el ion NH₄⁺ es el ácido conjugado de una base débil (NH₃) y sí hidroliza según la reacción:
NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺
Como se forman iones H₃O⁺, la disolución resulta ácida (pH < 7).
Disolución de NaCN
El NaCN se disocia en agua formando Na⁺ y CN⁻. El ion Na⁺ procede de una base fuerte (NaOH) y no hidroliza. El ion CN⁻ es la base conjugada de un ácido débil (HCN) y sí hidroliza según la reacción:
CN⁻ + H₂O ⇌ HCN + OH⁻
Al formarse OH⁻, la disolución es básica (pH > 7).
Disolución de NaCH₃COO
El NaCH₃COO se disocia en agua formando Na⁺ y CH₃COO⁻. El ion Na⁺ no hidroliza porque procede de una base fuerte. El ion CH₃COO⁻ es la base conjugada del ácido acético, que es un ácido débil, y por tanto hidroliza:
CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
Como se generan OH⁻, la disolución también es básica (pH > 7).
Técnicas de Laboratorio: La Filtración
Un método para separar un sólido precipitado de una disolución es la filtración. Esta técnica consiste en separar un sólido insoluble de un líquido utilizando un filtro que retiene el sólido y deja pasar el líquido.
Material necesario
- Embudo de filtración
- Papel de filtro
- Soporte con aro o pinza
- Vaso de precipitados o matraz
Procedimiento
- Primero, se coloca el papel de filtro dentro del embudo y se humedece ligeramente para que se adhiera bien.
- Después, se coloca el embudo sobre un vaso de precipitados o un matraz.
- A continuación, se vierte la mezcla de sólido y líquido lentamente sobre el papel de filtro.
El líquido atraviesa el filtro y se recoge en el recipiente (filtrado), mientras que el sólido queda retenido en el papel de filtro formando el precipitado.