LABORATORIO Nº 6
EQUILIBRIOS DEL CARBONATO DE CALCIO
1. OBJETIVOS
Determinar si ciertas soluciones desconocidas están en equilibrio respecto a la precipitación de carbonato de calcio.2. MARCO TEÓRICO
El sistema carbonato de calcio es importante tanto en aguas naturales como en los sistemas de tratamiento de agua. Por ejemplo, las aguas tratadas, con frecuencia requierenajustes antes de pasar a través de filtros o de ser descargadas a las tuberías de distribución porque la precipitación de carbonato de calcio no llega al equilibrio en el tiempo de contacto a que el aguaestá sometida en la planta de tratamiento. Debe tenerse cuidado en ajustar una solución sobresaturada para evitar la precipitación, porque si el ajuste es excesivo el agua será “agresiva” y tenderá adisolver carbonato de calcio que en algunos sistemas se forma como película protectora dentro de las tuberías.
La ecuación para la disolución de carbonato de calcio es:
[pic]
Y las ecuacionespara la protonación del ion carbonato son:
[pic]
[pic]
Como muchos sistemas de aguas naturales tienen valores de pH en los intervalos en que el ion carbonato predomina como especie carbonatopresente otra ecuación más útil se obtiene suman do las ecuaciones (1) y (2)
[pic]
Existen varios procedimientos para determinar si un sistema está en equilibrio respecto al carbonato decalcio. Uno de ellos implica el cálculo de la energía libre del sistema. La energía libre de una reacción, [pic] está definida como:
[pic]
Donde
[pic] = cambio de energía libre
K =constante de equilibrio
R = 1.987*10-3 kcal/molºK
T= temperatura, ºK
Q = cociente de reacción
[pic]
[pic] Indica concentración molar al tiempo de ladeterminación y ni implica equilibrio.
E l cambio de energía libre, [pic] , es cero si la reacción está en equilibrio:0 si la reacción tiende a proceder hacia la izquierda( o sea hay precipitación de…
