Tarea FQ 2: Cálculo de especiación de Arsénico en Agua (añadiendo CO2 en un sistema abierto y una presión ( 10−3.5 ))

Paso 1: Al abrir el programa se muestra la siguiente pantalla en esta se seleccionan las especies con las que se trabajara, siendo las siguientes:

Paso 2: Después de seleccionar las especies a utilizar se presiona Scan THERMO, nos mostrara el siguiente cuadro que nos muestra las especies acuosas presentes y sus constantes termodinámicas (log k, delta H), a partir de los datos ingresados.

Paso 3: Se da clic en Wizar este nos permite ingresar las características del sistema entre ellas la concentración de los componentes seleccionados. Como se muestra a continuación:

Paso 4: Seguidamente se da clic en CO2 para ingresar la presión en la que se encuentra

este sistema ya dada en el problema (log P (CO2 )=−3.5atm ) y seleccionar que el

sistema se encuentra a la atmosfera:

Paso 5: Luego de haber colocado los datos anteriormente mencionado se da clic en la opción Close en el cual nos desplegara la ventana siguiente al cual se dará clic en No.

Paso 6: Se procede a ingresar los datos de la especiación de arsénico en agua se hace de la siguiente manera en el cuadro de dialogo Run Time Manager se ingresan los datos (fuerza iónica (0.01M) y la temperatura (25℃)) como se muestra en la siguiente imagen:

Paso 7: Se selecciona MultiRun para que nos aparezca el cuadro de dialogo donde se establece el tipo de calculo que se realizara (Titration) y luego se seleccionan las variables dando clic en Select Variable cuyas variables son (Log k of ph), también los

límites entre que variaran (5-10 PHs.) y la cantidad de puntos (6 puntos) que queremos obtener. Los datos a utilizados se muestran en las siguientes imágenes:

Paso 8: Luego de ingresar todos los datos se corre el programa dando clic en Run al aparecer el siguiente cuadro de dialogo se selecciona el componente (AsO3 (-3)),

posteriormente se selecciona también Component Groups, Obs x Species y Log C. como se muestra a continuación:

Paso 9: En la misma pantalla anterior “Output Manager” se obtienen los datos de Log C dando clic en la opción View, aquí muestra el Log C de todas las especies para los distintos PHs, dando los siguientes resultados:

Comparación de Datos (Abierto a la Atmosfera vs Sistema Cerrado)

Los datos obtenidos anteriormente (Log C) se procedió a graficarlos en Excel. La siguiente tabla muestra la especiación de arsénico en agua a medida cambia el PH en

un sistema abierto a la atmosfera (PCO2=10−3.5atm), dando los siguientes resultados:

PH5 6 7 8 9 10

AsO3(3- -25.3 -22.3 -19.3 -16.4 -13.5 -11.2

log C

HAsO3 -2 -17.1 -15.1 -13.2 -11.2 -9.35 -7.38H3AsO3 -6 -6 -6 -6.02 -6.2 -6.83

H2AsO3 - -10.2 -9.24 -8.25 -7.27 -6.44 -6.08H4AsO3 + -11.3 -12.3 -13.3 -14.3 -15.5 -17.1Arsenol -21.2 -21.2 -21.2 -21.3 -22 -24.6Claudet -20.9 -20.9 -20.9 -21 -21.7 -24.3

Tabla 1.

El grafico muestra la tendencia de los puntos de la tabla 1:

5 6 7 8 9 10

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

AsO3(3-HAsO3 -2H3AsO3H2AsO3 -H4AsO3 +ArsenolClaudet

PH

log C

Del ejercicio hecho en clase se hizo una tabla con el Log C para las especies de arsénico en agua a distintos PHs y graficándolos en Excel se obtiene los siguientes resultados:

PH5 6 7 8 9 10

AsO3(3- -25.3 -22.3 -19.3 -16.4 -13.5 -11.2

log C

HAsO3 -2 -17.1 -15.1 -13.2 -11.2 -9.35 -7.98H3AsO3 -6 -6 -6 -6.02 -6.2 -6.83

H2AsO3 - -10.2 -9.24 -8.25 -7.27 -6.44 -6.08H4AsO3 + -11.3 -12.3 -13.3 -14.3 -15.5 -17.1Arsenol -21.2 -21.2 -21.2 -21.3 -22 -24.6Claudet -20.9 -20.9 -20.9 -21 -21.7 -24.3

Tabla 2.

De la tabla 2. Se forma el siguiente gráfico:

5 6 7 8 9 10

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

AsO3(3-HAsO3 -2H3AsO3H2AsO3 -H4AsO3 +ArsenolClaudet

PH

log

C

Conclusión: De las tablas y gráficos mostrados anteriormente se puede concluir que tanto en un sistema cerrado como en un sistema abierto a una presión dada de CO2 que se muestra anteriormente siempre presenta las mismas concentraciones de las distintas especies de arsénico presentes en el agua dando como resultado las mismas graficas sin presencia de alguna variación perceptible