UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

ESCUELA INGENIERIA METALURGICA Y CIENCIA DE LOS MATERIALES

HIDRO Y ELECTROMETALURGIA

LABORATORIO

PRACTICA 2

“SOFTWARE HSC”

IVAN MAURICIO DAZA PRADA 2112388

PRESENTANDO A:

ING. JULIO E. PEDRAZA R.

21 DE JULIO DE 2015BUCARAMANGA

OBJETIVO

Trabajar y manipular el software HSC 6.0 Chemistry versión 6.0 con el fin de aplicarlo en la construcción de Diagramas de Composición en el Equilibrio de sistemas acuosos a diferentes condiciones.

PROCEDIMIENTO

APLICACIÓN

1. Aplicando la teoría del equilibrio químico de soluciones acuosas analizar teóricamente la precipitación de iones Ag+ por adición de NaCl y con la ayuda del software trazar las gráficas necesarias que permitan analizar este proceso.

Acceder al software HSC y dar clic en la opcion

EQUILIBRIUM COMPOSITION

Dar clic en la opcion CREATE NEW IMPUT FILE

(GIVE ELEMENTS)

Seleccionar los elementos quimicos del

sistemay eliminar las especies no

seleccionadas.

dar clic en CONTINUE e incluir las cantidades en

las tablas.

seleccionar el paso STEP y guardar los datos en

SAVE

Dar clic en GIBBS y aparecerá la ventana

CALCULATION OF EQUILIBRIUM COMPOSITION

Seleccionar CALCULATE Y DRAW DIAGRAM y aparecerá la grafica.

Sistema con condiciones iniciales:

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

File: C:\HSC6\Gibbs\AgCl silvia.OGI

kmol

kmol

NaCl

AgClAg(+a)

1.0 Kmol de Ag+0.001 Kmol de NaCl55.5 Kmol de H2O

step 0.1

Grafica 1. Sistema Ag-NaCl-H2O con step: 0.1

A continuación las reacciones que tienen lugar en un proceso de precipitación de iones Ag+ por adición de NaCl

A partir de la gráfica 1. Se puede determinar que a medida que el ion Ag+ va disminuyendo, el cloruro de plata (AgCl) va aumentando, llegando a un punto donde los iones Ag+ se acaban, es decir, la formación de Cloruro de Plata (AgCl) va a depender de la cantidad de iones Ag+ que se encuentran en el sistema.

Al completar la totalidad de iones Ag+ presentes en el sistema, el cloruro de sodio NaCl disminuye su capacidad de disociación obteniendo cloruro de Sodio (NaCl) solido en la solución, es allí donde se habla de una sobresaturación de la solución.

Sistema con condiciones iniciales:

0.5 Kmol de Ag+0.001 Kmol de NaCl55.5 Kmol de H2O

step 0.1

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

File: C:\HSC5\Gibbs\silviacamila5.OGI

kmol

kmol

NaCl

Na(+a)

Cl(-a)

AgClAg(+a)

Grafica 2. Sistema Ag-NaCl-H2o con step 0.1

A partir de la gráfica 2 se puede evidenciar el un comportamiento similar a la solución en la gráfica 1, donde la formación de AgCl depende de la cantidad de iones Ag+, se observa que la cantidad inicial de Ag+ reacciona instantáneamente en AgCl y a una cantidad de 0.5 Kmol de NaCl se obtiene AgCl solido en solución.

2. Aplicando la teoría del equilibrio químico de soluciones acuosas analizar teóricamente la precipitación de Ba++ y Sr++ por la adición de Na2SO4 y con la ayuda del software trazar las gráficas necesarias que permitan analizar este proceso.

SISTEMA 2

Ba- Sr – NaSO4 – H20

Las Reacciones que tienen lugar en la precipitación de iones Ba++ y Sr++ por la adición de Na2SO4 son:

Sistema con condiciones iniciales:

1.000 Kmol de Sr++1.000 Kmol de Ba++

55.5 Kmol de H2Ostep 0.1

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00.0

0.5

1.0

1.5

2.0

File: C:\HSC5\Gibbs\silviacamila2.OGI

kmol

kmol

Na2SO4

Na(+a)

Sr(+2a) BaSO4Ba(+2a)SrSO4

Grafica 3. Sistema Ba++-Sr++- Na2SO4-H2o con step 0.1

Sistema con condiciones iniciales:

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

File: C:\HSC5\Gibbs\silviacamila3.OGI

kmol

kmol

Na2SO4

Na(+a)

Sr(+2a)Ba(+2a)

BaSO4

SrSO4

Grafica 4. Sistema Ba++-Sr++- Na2SO4-H2o con step 0.1

2.000 Kmol de Sr++2.000 Kmol de Ba++

55.5 Kmol de H2Ostep 0.1

Sistema con condiciones iniciales

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.40.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

File: C:\HSC5\Gibbs\silviacamila4.OGI

kmol

kmol

Na2SO4

Na(+a)

SrSO4Sr(+2a)

BaSO4Ba(+2a)

SO4(-2a)

Grafica 5. Sistema Ba++-Sr++- Na2SO4-H2o con step 0.1

0.500 Kmol de Sr++0.300 Kmol de Ba++

55.5 Kmol de H2Ostep 0.1

Llevando a cabo el Análisis graficas 3,4 y 5. Se deduce que a medida que Ba++ y Sr++ va disminuyendo, BaSO4 y SrSO4 van aumentando respectivamente de una forma considerable, hasta el punto donde se acaban Ba++ Y Sr++ respectivamente, es decir, la formación de sulfuro de Bario y Sulfato de Estroncio depende de la cantidad de iones Ba++ y Sr++ que se encuentran en el sistema. Al combinarse la totalidad de iones Ba++ y Sr++ presentes en el sistema, el Na2SO4 disminuye su capacidad de disociación obteniendo BaSO4 Y SrSO4 solido en la solución.

En la gráfica 5. Se evidencia que el ión bario se precipita primero que el ión estroncio, debido a que el ión bario necesita menor cantidad de ión precipitante SO4

-2.

CONCLUSIONES

De acuerdo al software HSC Los diagramas obtenidos permiten predecir resultados de formación de compuestos e iones complejos, variando variables sin tener que realizar experimentos, sin embargo existe una limitante y es el hecho que no presente valores del tiempo que se requiere para llevar a cabo todas las reacciones.

En los sistemas donde se utilizan iones Ba++ y Sr++ con NaSO4, se presenta una mayor afinidad entre los iones de Bario con el (SO4-) que con el Estroncio, por ello en estos sistemas la reacción que ocurre inicialmente es la transformación de iones de Bario a Sulfato de Bario y después la de sulfato de Estroncio.

En los diagramas se evidencia la presencia de un punto de equilibrio en el cual las dos especies formadas se encuentran y se estabilizan.

BIBLIOGRAFÍA

Manual HSC Chemistry for Windows. Chemical reaction and equilibrium software HSC chemistry. 1999.