Problema 2 NiCl + log 10 K Cl = Ni +2 + Cl - NiCl + log 10 K Cl = NiOH + log 10 K 1 = 4.1 Ni +2 + OH - NiOH + log 10 K 1 = 4.1 Ni(OH) 2 log 10 K 2 = 9.0 Ni OH - Ni(OH) 2 log 10 K 2 = 9.0 Ni(OH) 3 - log 10 K 3 = 12.0 Ni OH- Ni(OH) 3 - log 10 K 3 = Ni OH - Ni 4 (OH) 4 4+ log 10 K 44 = 28.3 muy peq. Balance de Ni Balance de Cl Balance de OH Balance de H
Adición de M NH 4 OH a) Sin considerar la disociación o precipitación de níquel Ni T = M = [Ni 2+ ]+[NiCl + ]+[NiOH + ]+[Ni(OH) 2 ]+[Ni(OH) 3 - ] = [Ni 2+ ](1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 ) Cl T = M = [Cl - ]+ [NiCl + ] = [Cl - ](1+K Cl [Ni 2+ ]) OH T = = [OH - ]+[NiOH + ]+2[Ni(OH) 2 ]+3[Ni(OH) 3 - ] = [OH - ]+[Ni 2+ ](1+K 1 [OH - ]+2K 2 [OH - ] 2 +3K 3 [OH - ] 3 ) H T = = [H + ] = K w /[OH - ] pH = 9.31, pero Ni(OH) 2 precipitación Ni 2+ NiCl + NiOH + Ni(OH) 2 Ni(OH) 3 - Ni 4 (OH) x x x x x x10 -5
Adición de M NH 4 OH a) Considerando la precipitación de níquel Ni T = M – (Ni) p = [Ni 2+ ]+[NiCl + ]+[NiOH + ]+[Ni(OH) 2 ]+[Ni(OH) 3 - ] = [Ni 2+ ](1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 ) = [Ni 2+ ](1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 ) = K sp /[OH - ] 2 (1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 ) = K sp /[OH - ] 2 (1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 ) Cl T = M = [Cl - ]+ [NiCl + ] = [Cl - ](1+K Cl [Ni 2+ ]) OH T = - 2(Ni) p = [OH - ]+[NiOH + ]+2[Ni(OH) 2 ]+3[Ni(OH) 3 - ] = [OH - ]+[Ni 2+ ](1+K 1 [OH - ]+2K 2 [OH - ] 2 +3K 3 [OH - ] 3 ) = [OH - ]+[Ni 2+ ](1+K 1 [OH - ]+2K 2 [OH - ] 2 +3K 3 [OH - ] 3 ) H T = = [H + ] = K w /[OH - ] pH =8.1, Ni T = 5.06x10 -4 Ni 2+ NiCl + NiOH + Ni(OH) 2 Ni(OH) 3 - Ni 4 (OH) x x x x x x10 -9
Considerando la disociación de amoniaco NH 4 + NH 3 + H + Ni T = M = [Ni 2+ ]+[NiCl + ]+[NiOH + ]+[Ni(OH) 2 ]+[Ni(OH) 3 - ]+ [Ni(NH 3 ) i ] = [Ni 2+ ](1+K Cl [Cl - ]+K 1 [OH - ]+K 2 [OH - ] 2 +K 3 [OH - ] 3 + K i [NH 3 ] i ) Cl T = M = [Cl - ]+ [NiCl + ] = [Cl - ](1+K Cl [Ni 2+ ]) OH T = = [OH - ]+[NiOH + ]+2[Ni(OH) 2 ]+3[Ni(OH) 3 - ] = [OH - ]+[Ni 2+ ](1+K 1 [OH - ]+2K 2 [OH - ] 2 +3K 3 [OH - ] 3 ) H T = + β = [H + ] = K w /[OH - ] (NH 4 ) T = = [NH 4 + ]+[NH 3 ]+ i [Ni(NH 3 ) i ] = [NH 4 + ] + β β = Todo el amoniaco formado por disociación = NH 3 + [Ni 2+ ] i K i [NH 3 ] i pH 7.9
Equilibrio y Cinética Equilibrio (fase y/o reacción) Hacia donde procede el sistema Cinética (intra- or interfase) Que tan rápido alcanza a llegar Fuerza motriz lejanía de equilibrio Velocidad Coeficientes de transporte o energía de activación
Equilibrium Equilibrio predice: T Uniforme P Uniforme (sin barrera) Concentración Uniforme (misma fase) Potencial Químico Uniforme (multifase) Fuera de Equilibrio
Difusión Provocada por Movimiento Browniano
Procesos Cinéticos y de Transporte Intrafase Intrafase Relativemente rápido si la energía de activación es baja activación es baja Dependente del mezclado Interfase Interfase Generalmente lento Dependente de las condiciones interfaciales Transporte de reactivos y productos a y desde el interfase ó superficie desde el interfase ó superficie
Esquema de reacción heterogénea Esquema de reacción homogénea
Balances por componente – Reactor por lotes