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Universidad de Antofagasta Ingeniería Civil en Procesos Minerales
“Influencia del pH en el equilibrio
Redox”
Integrantes
∗ Katherine Muñoz
∗ Katiuska Garnica
∗ Alicia Condori
Profesora: Svetlana Ushak
Rao: !idroetalurg"a I
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Indice
P#gina
Introducci$n %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&%%%%%%&& '
Marco (e$rico %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&%%%%&&&)*+
,-.etivos%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&&% /
Soluciones 0 Reactivos %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&&%%& 1
23ui4os 0 Materiales%%%%&%%%%%%%%%%%%%%%&%%%&&&%&1
5oras de Seguridad%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&&&%%% &1
Procediiento 264eriental%%%%%%%%%%%%%%%%%%&%%&&7*8
Resultados%%%%%%%%&&%%%%%%%%%%%&&%%%%%%%%&&9
atos%%%%%%%&&%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&%%&';
An#lisis de Resultados%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%&''*'/
Conclusiones%%%%%&%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%'1
Referencias%%%%%%%%%%%%%&&&%%%%%%%%%%%%%%&'7
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1.- INTRODUCCIÓN:
En la siguiente experiencia, se realiza un análisis de la influencia del pH en las
reacciones de oxido-reducción. Se procede a una valoración Redox, en las que
se utilizan las soluciones de Yoduro y Yodato, para estalecer la relación con la
presencia del !nfolito el cual corresponde a este siste"a, al #riyoduro $%&-'.
1
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2.- MARCO TEÓRICO:
Polioxidantes, Anfolitos, Dismutación y Anfolización(
)uando un ele"ento deter"inando, existe en varios grados de oxidación $"ásde dos', se le lla"a polioxidante. $Se pueden reducir en dos o "ás etapas
sucesivas'
El * existe en estado de oxidación de %%, %%%, %* y *.
El *+ es un polioxidante y el * es un polireductor , ya que se puede oxidar
en dos etapas. El *$%%%' es el reductor en un par y el oxidante en el otro. ! las
especies que en una reacción son oxidantes y en otra reductores se les lla"a
Anfolitos.
!l su"ar las dos reacciones anteriores se tiene un equilirio de oxidoreducción.
)uando el equilirio se desplaza de izquierda a dereca $de un co"puesto se
otienen dos diferentes' se le lla"a Euili!rio de Dis"ut#ci$n. )uando el
equilirio se desplaza de dereca a izquierda $de dos co"puestos se otiene
uno' se le lla"a Euili!rio de Anfoli%#ci$n. Se for"a un #nfolito.
2
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El *+
es un oxidante "ás fuerte que el *
&
co"o oxidante y el equilirio estádesplazado a la for"ación de *&, en el sentido de la anfolización.
3
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&.- O'(ETI)O
!nalizar el efecto de la acidez en la espontaneidad de los procesos redox de
anfolización y dis"utación.
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*.- +ROCEDIMIENTO E,+ERIMENTA
+RIMERA +ARTE
/. *erter en un tuo de ensayo /.0 "l de una solución de yodato, "edir el pH
inicial y agregar ácido clor1drico gota a gota. !notar las oservaciones.
. *erter en un tuo de ensayo /.0 "l de una solución de yodato, agregar gota
a gota idróxido de sodio. !notar las oservaciones.
E/UNDA +ARTE
/. *erter en un tuo de ensayo /.0 "l de una solución de yoduro, "edir el pH
inicial y agregar ácido clor1drico gota a gota. !notar las oservaciones.
. *erter en un tuo de ensayo /.0 "l de una solución de yoduro, agregar gota
a gota idróxido de sodio. !notar las oservaciones.
TERCERA +ARTE
/. !gregar /.0 "l de la solución de yodato en un tuo de ensayo y adicionar en
el "is"o tuo / "l de la solución de yoduro y "edir el pH. !gregar ácido
clor1drico gota a gota y anotar las oservaciones.
. !l siste"a resultante agregar gota a gota idróxido de sodio. +servar y
anotar los ca"ios ocurridos en el siste"a.
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6
Figura 1. Montae !"#eri$ental% valoraci&n 'edo".
Figura 2. 'eactivos utili(ados en la e"#eriencia% con
sus concentraciones res#ectivas.
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0.- REUTADO:
)
Figura 3. Indicar de #* utili(ado en la e"#eriencia
e"#eri$ental.
Figura 4. +e #resenta tu,o de ensa-o 1 - 2% ue
corres#onden a la #ri$era eta#a de la e"#eriencia.
/u,os de ensa-or 3 - 4% ue corres#onden a la segunda
eta#a de la e"#eriencia.
/u,os de ensa-o 5 - 6% ue corres#onden a la tercera eta#a
de la e"#eriencia. Con la salvedad ue en el tu,o de ensa-o
6% a diferencia de lo indicado en la e"#eriencia se a0ade *Cl.
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/u,ería de Co,re /i#o de 12
i$etro !"terior %625 7 %158)5 $i$etro Interior %545 7 %13843 $!s#esor de Pared %4 7 %116 $Conductividad Calorí9ca 41 :$;<'adio !"terior %)=3)5 $ 'adio Interior %6=215 $
1.> Ca0ería sin Aislante
/e$#eratura ali$entaci&n va#or #ro$edio?
(117,5+117,5+117,6 ) ° C
3 =117,53° C
/e$#eratura entrada?
( 99,6+100+100) °C 3
=99,87 °C
/e$#eratura salida?
(100+100+100)° C
3 =100° C
@olu$en entrada?
8
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(56+65+58 )ml3
=59,67ml
@olu$en salida?
(64+88+82 )ml3
=78ml
/e$#eratura de #ared?
(70+68+73,3 )° C
3
=70,57° C
1 CalcBlese la velocidad lineal del va#or de agua en la ca0ería% el nB$ero
de 'e-nolds - el hi con las correlaciones usuales.
+e calcula una te$#eratura #ro$edio con las de entrada - salida?
=
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T promedio=(99,87+1002 ) [ ° C ]=99,84 ° C
+e calcula el volu$en #ro$edio considerando los datos o,tenidosanterior$ente% siendo este el #ro$edio del uo recogido en entrada -
salida de la ca0ería.
V e+V s
2 =
(59,67+78 )ml
2 =68,84ml
Se realiza la conversión de "l a "&, del volu"en pro"edio otenido(
@olu$en #ro$edio? 68,84ml x 1 x10
−6m
3
1ml =6,884 x10
−4m ³
Clculo del caudal?Q=
V
t
Q=6,884 x10
−4m³
300seg =[ m
3
seg ]
• Para el clculo de la velocidad lineal% necesita$os #ri$ero deter$inarel rea de la tu,ería utili(ando la relaci&n ue da el rea en funci&ndel di$etro% en este caso el interno #ues se trata de uo al interiorde la tu,ería?
A=π ∗ D ²
4
A=π ∗0.013843
2
4 =1,505∗10
−4m ² ;
1
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v=Q
A=
2,822∗10−6[ m
3
seg ]1,505∗10
−4m ²
=0,01875 [ m
seg ]
Por lo tanto la velocidad lineal dentro de la tu,eria es? 0,01875[ m
s ]
• Clculo del DE de 'e-nolds?
N Reynolds= ρ x v x D
μ
#ara el calculo del nu$ero de re-nold% se reuirio entrar a ta,las del li,ro
ean<o#lis% Gta,la A.2>12 #ro#iedades de transferencia de calor del va#or de
agua
se ,usca la te$#eratura de 11)%5;C% valor ue no se encuentra #or lo uese Hace una inter#olacion% datos e"#resados en ane"o en ta,la 5.
NRe= D∗v∗ ρ
μ =
0,013843 m∗0,01875 m
seg∗0,571kg/m ³
1,364∗10−3 kg
m∗seg
=0,1087
NRe=0,1087 21 corres#onde a uo la$inar
• Clculo de Hi% #ara calcular Hi se utili(an las correlaciones #araconvecci&n for(ada en uo la$inar% en este caso se utili(ara el ec.+ieder>/ate
'/<;+
'
Re ====87<'=
==
w
b
PR D
L
D N N
k
Dh N
µ
µ
µ
11
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+e desconoce JK co$o se trata de uido aire #ues est afuera de la tu,ería
se to$an datos de ta,la A.3.3 de gean<o#lis%/#ared741;C inter#olando
ueda?
/ G;C JL1
>5
Gg$Ls
3)%8 1%=41 1%=165%6 2%3
Con esto ueda la ec+ieder>/ate de la siguiente for$a?
N u=1,86 [0,1087∗0,9564∗0,013843
5,95 ]1
3∗[1,364∗10−3
1,91∗10−5 ]
0,14
=0,2107
igualdad #ode$os o,tener Hi
k
Dh N
i
D
==
µ
hi= N uD∗k
D =
0,2107∗0,02671
0,013843 =0,4065 [
m2∗ ! ]
Hi es entonces igual %465 G:$2
2.> CalcBlese la cantidad de calor #erdido #or el va#or de agua% la diferenciade te$#eratura $edia logarít$ica% - el U% referido tanto a la su#er9cie
interior co$o a la e"terior de la ca0ería.
Para calcular la #Nrdida de calor se utili(a la ecuaci&n 8% #ero #ara utili(arla
necesita$os conocer Ho de,e$os deter$inarlo $ediante correlaciones #ara
convecci&n natural.
Pri$ero deter$inar/#elicula entre tu,ería - aire
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/#elicula 7 G/KO /f 2 7 G41 O 23 2 7 32 ;C
Dota? Con esa te$#eratura entra$os a ta,la A.3.3 - se deter$inan
#ro#iedades físicas del aire% dicHos datos estn en ta,la ) en ane"os
Inter#olando se o,tiene?
k =0,02653"
m!
N #r=0,7068
$g ρ
2
μ2=1,26∗10
8 1
! m3
Calculo del Dr?
N %= Dexterior ³( ρ ² $g)
μ ² ∗&T
N %= D ext
3 $g
ρ2
μ2&T =0,015875
3∗1,26∗108∗(41−22 )=9577,7
+e calcula el #roducto entre el nB$ero de #rantt GD#r - grasHof GD?
DLDPr7G=5))%)L%)68 7 6)6=%5
Co$o este valor varia 104< N %∗ N pr<10
8
!s la$inar #or lo tanto n7 %2 - C71%=Gsacado de li,ro C.Q. ean<o#lis
ta,la 4.)>1
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N u=h D∗ D
k =C ' ∗( N %∗ N pr )
n=1,09∗(6769,5 )0,2=6,361
h D∗(0,015875)
0,02653 =6,361
0=¿h D=6,361∗0,02653
0,015875 =10,63
m² !
h¿
AHora se #uede deter$inar la #erdida de calor del va#or con la ecuaci&nglo,al?
( perdido= 2π)( t%−tg)
1
h%∗ x1
+ ln( x2/ x1)
k *o+re
+ 1
hg∗ x2
( perdido= 2π (5,95m )(117−22)
1
0,4065
m ² ! ∗0,0069215m
+ln (
0,0079375
0,0069215)
401
m!
+ 1
10,63
m ² ! ∗0,0079375m
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( perdido=9,671
Clculo de U% interior - e"terior?
- i= 1
1
hi+r1∗ln
(r2/r)k *o+re
+ r1
ho∗r2
- i= 1
1
0,4065
m ² !
+0,0069215m∗ln(0,0079375 /0,0069215)
401 /m! + 0,0069215m
10,63
m² ! ∗0,0079375m
- 0= 1
r2
hi∗r1
+r2∗ln
(r 2/r1)
k *o+re
+ 1
ho
- 0= 1
0,0079375 m
0,4065
m ² ! ∗0,0069215m
+0,0079375 m∗ln(0,0079375 /0,0069215)
401 /m! +
1
10,63
m ² !
- 0=0,34305 /m² !
15
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