Equilibrio Químico (1)

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Equilibrio Químico

Transcript of Equilibrio Químico (1)

Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la EducacinU.E.N Andrs BelloCiudad Ojeda- Edo Zulia

EQUILIBRIO QUIMICO

Integrantes: Mara Bastardo Mara Daz Mailin AtencioAdriana vila Adriana Omaa Yuliainy Dorante Yorgelis Martnez

Esquema1. Qu se entiende por Equilibrio Qumico?2. Tipos de Equilibrio Qumico (con Ejemplosa) Equilibrio Heterogneo b) Equilibrio Homogneo 3. Explique el principio de Le Chatelier (De Ejemplo)a) Cambio de presinb) Cambio de temperaturac) Concentracin4. A que se denomina constante de Equilibrio Qumico? Explique 5. A que se denomina Gases Ideales? Explique 6. Explique las Leyes de los Gases idealesa) LEY DE GAY-LUSSACb) LEY DE CHARLESc) LEY DE BOYLEd) LEY DE AVOGADRO

IntroduccinHablamos de Equilibrio Qumico cuando se llega al punto en que las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan, lo que tiene como consecuencia que las cantidades de reactivos y productos presentes sean constantes a travs del tiempo. Queda claro que el estado de equilibrio es dinmico, esto quiere decir que las reacciones continan llevndose a cabo.Para predecir la influencia de un cambio de presin. de temperatura o de la concentracin de los componentes, en una reaccin en equilibrio, es de gran utilidad el Principio postulado por primera vez por el qumico industrial francs Henry Louis Le Chatelier.

1. Qu se entiende por Equilibrio Qumico?Es el estado en el que las actividades qumicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningn cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sera el estado que se produce cuando una reaccin reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporcin que su reaccin inversa. La velocidad de reaccin de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos2. Tipos de Equilibrio Qumico (con Ejemplos)Equilibrio Homogneo Llamamos equilibrio homogneo a aqul en el cual todas las especies se encuentran en la misma fase. Son ejemplos de equilibrios homogneos:

En el caso de los equilibrios donde intervienen gases, ya hemos visto que podemos usar la constante de equilibrio relacionada con las presiones parciales. Adems, si tenemos en cuenta la ecuacin de los gases ideales, vemos que debe existir una relacin entre Kp y Kc. En el caso del siguiente equilibrio homogneo:

Equilibrio Heterogneo Un equilibrio es heterogneo cuando no todas las especies que intervienen estn en la misma fase. Son ejemplos de equilibrios heterogneos:Descomposicin del carbonato clcico en un recipiente cerrado.

Precipitacin del cloruro de plata

En estos equilibrios tendremos que tener en cuenta que en su constante no debemos introducir slidos (ya que no tiene sentido hablar de concentracin de un slido no disperso en el medio). As pues, la expresin de las constantes de los equilibrios anteriores sera:Kc= [CO2]; Kp=PCO2

Ks= [Ag+][Cl-]

3. Explique el principio de Le Chatelier (De Ejemplo)El principio de Le Chtelier, postulado en 1884 por Henri-Louis Le Chtelier (1850-1936), qumico industrial francs, establece que:Si se presenta una perturbacin externa sobre un sistema en equilibrio, el sistema se ajustar de tal manera que se cancele parcialmente dicha perturbacin en la medida que el sistema alcanza una nueva posicin de equilibrioEl trmino perturbacin significa aqu un cambio de concentracin, presin, volumen o temperatura que altera el estado de equilibrio de un sistema. El principio de Le Chtelier se utiliza para valorar los efectos de tales cambiosEl principio de Le Chtelier o ley general del desplazamiento del equilibrio qumico, es un principio que permite predecir de forma cualitativa la influencia de la modificacin de un factor cuando el sistema alcanza el equilibrio.a) ConcentracinSi vara la concentracin de un sistema que en principio est en equilibrio qumico, en ese sistema variarn tambin las concentraciones de sus componentes de manera que se contrarreste la primera variacin. Con respecto a su representacin mediante una ecuacin estequiomtrica, diremos que el equilibrio se desplazar a un lado o al otro de esa ecuacin (en direccin a un miembro o al otro)Por ejemplo, si aumenta la concentracin de yoduro de hidrgeno en la reaccin representada as:H2 + I2 2 HI habr ms yoduro de hidrgeno que se transforme en molculas de hidrgeno y de yodo que lo contrario, y, segn esa representacin, diremos que esa reaccin se desplazar a la izquierda.b) Cambio de temperaturaSi aumenta la temperatura en un sistema que en principio est en equilibrio, ese sistema se reorganizar de manera que se absorba el exceso de calor y, en la representacin estequiomtrica, diremos tambin que la reaccin se desplazar en un sentido o en el otro.Hay dos tipos de variacin con la temperatura:aA + bB + Calor cC + dDEn este otro caso, se aprecia que la disminucin de temperatura afecta a los reactivos, de manera que se produce un desplazamiento del equilibrio hacia stos (). En cambio, si aumenta la temperatura, el equilibrio se desplazar hacia los productos ().c) Cambio de presinSi se eleva la presin de un sistema de gases en equilibrio, la reaccin se desplaza en la direccin en la que desaparezcan moles de gas, a fin de minimizar la elevacin de presin. Por el contrario, si disminuye la presin, la reaccin se desplazar en el sentido en que aumenten las moles totales de gas lo que ayudar a que la presin no se reduzca. Es importante hacer notar que, a bajas temperaturas, la reaccin requiere ms tiempo, ya que esas bajas temperaturas reducen la movilidad de las partculas involucradas.4. A que se denomina constante de Equilibrio Qumico? Explique La constante de equilibrio es un nmero que mide las cantidades relativas entre productos y reactivos en el equilibrio. Es decir que si la cantidad de productos es mayor que la de reactivos cuando se llega al equilibrio qumico, la constante va a ser mayor que 1 y si la constante es menor que 1 habr mayor cantidad de reactivos que de productos en el equilibrio. Cuanto ms grande sea el valor de la constante de equilibrio, mayor ser la cantidad de productos sobre reactivos en el equilibrio.Ya hemos visto que las reacciones en el equilibrio las representamos con una doble flecha que indica que tanto la reaccin directa como la inversa transcurren con la misma velocidad y a la vez. En general, podemos escribir la ecuacin qumica de este modo:a A + b B+ ... flecha c C + d D + ...Donde a, b, c, d... son los coeficientes estequiomtricos de la reaccin y A, B, C, D... son los smbolos o las frmulas de las diferentes sustancias que intervienen.Si partimos de una determinada concentracin de N2O4 (gas incoloro) y esperamos un tiempo, veremos que su color vira a marrn cada vez ms oscuro, indicando que se est produciendo otra sustancia: NO2 (gas marrn). Al cabo de cierto tiempo observaremos que no se aprecia ya ningn cambio en la coloracin, es decir se alcanza el equilibrio qumico. Esto ocurre porque las reacciones directa e inversa igualan sus velocidades.5. A que se denomina Gases Ideales? Explique Un gas ideal es un gas terico compuesto de un conjunto de partculas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactan entre s. El concepto de gas ideal es til porque el mismo se comporta segn la ley de los gases ideales, una ecuacin de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecnica estadstica.En condiciones normales tales como condiciones normales de presin y temperatura, la mayora de los gases reales se comporta en forma cualitativa como un gas ideal. Muchos gases tales como el nitrgeno, oxgeno, hidrgeno, gases nobles, y algunos gases pesados tales como el dixido de carbono pueden ser tratados como gases ideales dentro de una tolerancia razonable.1 Generalmente, el apartamiento de las condiciones de gas ideal tiende a ser menor a mayores temperaturas y a menor densidad (o sea a menor presin),1 ya que el trabajo realizado por las fuerzas intermoleculares es menos importante comparado con energa cintica de las partculas, y el tamao de las molculas es menos importante comparado con el espacio vaco entre ellas.El modelo de gas ideal tiende a fallar a temperaturas menores o a presiones elevadas, cuando las fuerzas intermoleculares y el tamao intermolecular es importante. Tambin por lo general, el modelo de gas ideal no es apropiado para la mayora de los gases pesados, tales como vapor de agua o muchos fluidos refrigerantes.1 A ciertas temperaturas bajas y a alta presin, los gases reales sufren una transicin de fase, tales como a un lquido o a un slido. El modelo de un gas ideal, sin embargo, no describe o permite las transiciones de fase. Estos fenmenos deben ser modelados por ecuaciones de estado ms complejas.6. Explique las Leyes de los Gases idealese) LEY DE AVOGADROEsta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relacin entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presin. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en moles.El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:Si aumentamos la cantidad de gas, aumentar el volumen.Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.f) LEY DE BOYLERelacin entre la presin y el volumen de un gas cuando la temperatura es constanteFue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte tambin lleg a la misma conclusin que Boyle, pero no public sus trabajos hasta 1676. Esta es la razn por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.La ley de Boyle establece que la presin de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.El volumen es inversamente proporcional a la presin:

Si la presin aumenta, el volumen disminuye.Si la presin disminuye, el volumen aumenta.g) LEY DE CHARLESRelacin entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presin es constanteEn 1787, Jack Charles estudi por primera vez la relacin entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presin constante y observ que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas tambin aumentaba y que al enfriar el volumen disminua.El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.h) LEY DE GAY-LUSSACRelacin entre la presin y la temperatura de un gas cuando el volumen es constanteFue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relacin entre la temperatura y la presin de un gas cuando el volumen es constante.La presin del gas es directamente proporcional a su temperatura:Si aumentamos la temperatura, aumentar la presin.Si disminuimos la temperatura, disminuir la presin.

ConclusinSe dice que un sistema esta en equilibrio cuando existe un cambio a nivel molecular, que macroscpicamente resulta indetectable. En un equilibrio qumico tienen lugar simultneamente una reaccindirecta y su inversa a la misma velocidad y no existe una conversin neta de productos a reactivos ni de reactivos a productos.El principio de Le Chtelier dice que si se hace un cambio en un sistemaen equilibrio por lo general el equilibrio se desplaza de tal forma que se reduce el efecto del cambio.

Anexos