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EQUILIBRIO QUIMICO

CAPITULO I

FUNDAMENTO TEORICO

1.1EQUILIBRIO QUIMICO:

1.1.1DEFINICION: Es una reacción que nunca llega a completarse, pues se produce en ambos sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez, éstos forman de nuevo

reactivos).Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza se llega al equilibrio químico. En una reacción

cualquiera: a A+bB→cC+d D

1.1.1.1 LA CONSTANTE KC TOMARÁ EL VALOR:

Donde Kc se define como el producto de las concentraciones en el equilibrio (moles por litro) de los productos, cada una elevada a la potencia que corresponde a su coeficiente en la ecuación ajustada, dividido por el producto de las concentraciones en el equilibrio de los reactivos, cada una elevada a la potencia que corresponde a su coeficiente en la ecuación ajustada.

para concentraciones en el equilibrio. La constante Kc cambia con la temperatura.

¡ATENCIÓN!: Sólo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolución. Las especies en estado sólido o líquido tienen concentración constante y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.

1.2 CONSTANTE DE EQUILIBRIO EN ESTADOS HOMOGÉNEOS GASEOSOS (KP):En las reacciones en que intervengan gases es más sencillo medir presiones parciales que concentraciones:

a A+bB→cC+d D

Y se observa la constancia de Kp viene definida por:

Constante de equilibrio (Kp) Vemos, pues, que KP puede depender de la temperatura siempre que haya un cambio en el nº de moles de gases

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[ ] [ ][ ] [ ]

c d

c a bC DKA B

c dC D

P a dA D

p pKp p

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pcc · pD

d Cc (RT)c · Dd (RT)d

Kp = ———— = —————————— = pA

a · pBb Aa (RT)a · Bb (RT)b

En donde n = incremento en nº de moles de gases (nproductos – nreactivos)

NOTA: PRINCIPIO DE LE CHATELIER:

“Un cambio o perturbación en cualquiera de las variables que determinan el estado de equilibrio químico produce un desplazamiento del equilibrio en el sentido de contrarrestar o minimizar el efecto causado por la perturbación”.

1.3 FACTORES QUE MODIFICAN EL EQUILIBRIO:

Existen diversos factores capaces de modificar el estado de equilibrio en un proceso químico, como son: la temperatura, la presión (afectando al volumen) y las concentraciones. La influencia de estos tres factores se puede predecir, de una manera cualitativa por el Principio de Le Chatelier, que dice lo siguiente: Si en una reacción química en equilibrio se modifican la presión, la temperatura o la concentración de alguna de las especies reaccionantes, la reacción evolucionará en uno u otro sentido hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio.

Este principio es equivalente al principio de la conservación de la energía.

 1.3.1 EFECTO DE LA TEMPERATURA:

Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante. Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta la temperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica.

Aquí debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura:

Exotérmica: aquella que libera o desprende calor. Endotérmica: aquella que absorbe el calor.

Es importante hacer notar que a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, debido a que bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas

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involucradas. Para contrarrestar este efecto se utiliza un catalizador para acelerar la reacción.

Respecto a los catalizadores, se ha determinado que estos no tienen  ningún efecto sobre la concentración de los reaccionantes y de los productos en equilibrio. Esto se debe a que si un catalizador acelera la reacción directa también hace lo mismo con la reacción inversa, de modo que si ambas reacciones se aceleran en la misma proporción, no se produce ninguna alteración del equilibrio.

 

1.3.2 EFECTO DE LA PRESIÓN:

Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde exista menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen, y viceversa. Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistema sin afectar el equilibrio agregando un gas noble. 

1.3.3 EFECTO DE LAS CONCENTRACIONES:

Un aumento en la concentración de uno de los reactivos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya.

1.4CARACTERÍSTICAS:

Naturaleza dinámica: es una situación permanente mantenida por la Igualdad de las velocidades de dos reacciones químicas opuestas, es Decir, en un estado de equilibrio no se observan cambios en el tiempo.

Espontaneidad: los sistemas evolucionan espontáneamente hacia un Estado de equilibrio.

Reversibilidad: las propiedades del estado de equilibrio son las Mismas, independientemente de la dirección desde la que se alcanza. Puede alcanzarse partiendo de los reactivos puros o bien partiendo de Los productos.

Las concentraciones de los reactivos y productos en el equilibrio no son Siempre las mismas, depende de las concentraciones y de la temperatura. Sí existe una relación constante entre las concentraciones en el equilibrio.

CAPITULO II

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METODOLOGUIA

2.1MATERIALES Y REACTIVOS:

05 tubos de ensayo 01 probeta de 25mL 01 pipeta de 5mL 01 pro pipeta 02 vasos de precipitación de 150mL 01 gramo de KCl solido cloruro férrico 0,0128M tiocianato de potasio 0,002M cloruro férrico 0,2M cloruro férrico 0,032M agua destilada

2.2PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: PROCEDIMIENTOS

EXPERIMENTO 1:

REVERSIBILIDAD ENTRE EL CLORURO DE HIERRO (III) Y EL TIOCIANATO DE POTASIO

En esta parte se hará un examen cualitativo a la reacción.Fe+3 (ac )+SCN−¿(ac)→(FeSCN )+2(ac)¿

En vaso de precipitación adiciona 2ml de agua destilada y añade tres gotas de soluciones de FeCl3 y KSCN respectivamente .La solución resultante divide en partes iguales y trasvasa a cuatro tubos de ensayo. Observamos el color y anotamos. El primer tubo es el estándar o patrón.

Añade al segundo tubo tres gotas de KSCN observamos y anotamos. Agrega al tercer tubo tres gotas de FeCl3 observamos y anotamos. Añade al cuarto tubo cristales de KCl y agitamos vigorosamente. Comparamos el color de cada uno de las soluciones con respecto al primer

tubo. Anotamos las observaciones.

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EXPERIMENT 2:

DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE LA CONSTANTE EN EQUILIBRIO MEDIANTE EL MÉTODO COLORÍMETRO

En tres tubos de ensayo limpio y rotulado de 1 al 3 añade 2,5ml de KSCN 0,002 M.

Añade 2,5ml de FeCl3 0,2M .El tubo 1 será el estándar. Prepare soluciones de FeCl3 0,032M y colocamos en el tubo 2. Toma 2,5 ml de FeCl3 0,0128M colocamos en el tubo 3. Compara los colores el tubo 1 y tubo 2.Extrae solución del tubo 1 hasta que

los colores sean iguales, y anotamos el volumen extraído. Procedimos de igual manera con el tubo

CALCULOS

A. PREPARACIÓN DE SOLUCIONES:

SOLUCIONES

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100mlde FeCl30,0128M

100mlde FeCl30,2M 50mlde KCNS 0,2M 10mlde FeCl30,002M

M 1V 1=M 2V 2 M= nM

=

mMV

= mMV

m=MV M

M= nM

=

mMV

= mMV

m=MV M

M 1V 1=M 2V 2

M 1V 1=M 2V 2

(0,2M )V 1=0,0128M (100ml)V 1=6,4ml

m=MV Mm=(0,2)(0,1 ) (55,6+3 (35,5))=3,24 g

m=MV Mm=(0,2)(0,05 ) (97 )=0,97 g

M 1V 1=M 2V 2

(0,2M )V 1=0,002M (10ml)V 1=0,1ml

B. OBSERVACIONES ANOTADAS:

EXPERIMENTO 1:

TUBO1: Esta solución es de color pardo este tubo va ser nuestro patrón.

TUBO2: Esta solución es de color pardo oscuro. Con respecto al tubo uno tiene más concentración, gracias al tiocianato.

TUBO3: Esta solución es de color marrón debido a que le agregamos FeCl3; entonces decimos que tiene menos concentración que el tubo 2 y más que el tubo 1.

TUBO4: Esta solución es de color pardo claro, entonces la concentración de esta solución es menor que la de los tubos ya

mencionados

EXPERIMENTO 2:

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TUBO1: Es la solución que vamos a tomar como estándar. TUBO2: Para obtener el equilibrio con respecto a la solución 1, tenemos

que quitar 1,5mL de solución y aumentar 1,5mL de agua destilada. TUBO3: Para obtener el equilibrio con respecto a la solución 1, tenemos

que quitar 3mL de solución y aumentar 3mL de agua destilada.

RECOMENDACIONES

Tener mucho cuidado con las sustancias a trabajar ya que son QP (utilizar

guantes de protección para evitar cualquier tipo de salpicaduras).

Al momento de mezclar sustancias de diferentes temperaturas deben realizarse

lo más rápido posible para evitar un enfriamiento o calentamiento en el

ambiente.

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Se recomienda realizar con mayor exactitud los cálculos.

Se recomienda tener los materiales a utilizar a la mano ya que en buscar se

puede perder tiempo y como ya dijimos al momento de mezclar tiene que ser lo

más rápido posible.

CONCLUSIONES

OBTUVIMOS LO SIGUIENTE:

EXPERIMENTO 1:

TUBO1: Esta solución es de color pardo este tubo va ser nuestro patrón.

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TUBO2: Esta solución es de color pardo oscuro. Con respecto al tubo uno tiene más concentración, gracias al tiocianato.

TUBO3: Esta solución es de color marrón debido a que le agregamos FeCl3; entonces decimos que tiene menos concentración que el tubo 2 y más que el tubo 1.

TUBO4: Esta solución es de color pardo claro, entonces la concentración de esta solución es menor que los tubo es mencionados.

EXPERIMENTO 2:

TUBO1: Es la solución que vamos a tomar como estándar. TUBO2: Para obtener el equilibrio con respecto a la solución 1, tenemos

que quitar 1,5mL de solución y aumentar 1,5mL de agua destilada. TUBO3: Para obtener el equilibrio con respecto a la solución 1, tenemos

que quitar 3mL de solución y aumentar 3mL de agua destilada.

BIBLIOGRAFIA

WALTER CARTOLIN RODRIGUEZ, “QUIMICA”; EDITORIAL SAN MARCOS; AÑO 2000.

NILO FIGUROAR.” QUIMICA GENERA”L; AMARU EDITORES S.A; AÑO1985.

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ING. ALFREDO SALCEDO L.;”QUIMICA”; EDITORIAL SAN MARCOS; AÑO 1985.

RAYMOND CHANG;”QUIMICA”; MCGRAW-HILLINTERAMERICANA; AÑO 2007.

PETRUCCI HARWOOD HERRING;”QUIMICA GENERAL”; PEARSON EDUCACION S.A; AÑO 2003.

ANEXOS

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