Cuestionario Previo 1

Alumna: Sandra Guerrero Rivera

Grupo: 2808

Materia: LEM VI

Carrera: Ingeniera Qumica

Profesora: Maria Elena Quiroz Macias

Nave: 1000

Cuestionario Previo 1

Equilibrio Qumico

1. Explique a que se refiere el trmino equilibrio qumico

El equilibrio qumico es consecuencia de la reversibilidad de las reacciones: mientras los reactivos reaccionan dando lugar a los productos de la reaccin, estos productos tambin reaccionan simultneamente dando lugar a los reactivos. La reaccin avanza mientras que la velocidad de las reacciones directas e inversas son diferentes. Cuando estas velocidades se igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes, se alcanza el equilibrio qumico. 2. De que variables depende la constante de equilibrio?

Siendo K la constante de equilibrio de la reaccin:K = exp (-G / RT)

Donde:

G = variacin de energa libre que se producira cuando una mezcla estequiomtrica de reactivos (a concentracin 1 M) se convierte ntegramente en una mezcla estequiomtrica de productos (a concentracin 1 M).

T = Temperatura absoluta de la reaccin

R = Constante de los gases ideales

G es funcin slo de la presin y la Temperatura, de donde se puede concluir que K es una constante caracterstica de la reaccin que solo cambiar cuando cambie la presin o la Temperatura.

3. Desde el punto de vista de la constante de equilibrio Cundo se considera que la reaccin es irreversible?

Una reaccin irreversible es aquella en la que el proceso progresa de los reactivos hacia los productos, y se detiene cuando se agota el reactivo que se encuentra en menor proporcin. Normalmente se da cuando algunos de los productos se desprenden y abandonan el sistema.Si la constante de equilibrio es igual al cociente entre las constantes de velocidad de las reacciones directa e inversa:

kd Keq = ------ ki

reactivo(s)Kd Ki producto(s)

Donde:

Kd= Constante de velocidad de la reaccin directaKi= Constante de velocidad de la reaccin inversaUna reaccin es irreversible, cuando la constante velocidad de la reaccin inversa tiende a cero y por tanto, la Keq es mucho mayor a uno incluso tiende al infinito, es decir, mientras mas grande sea la Keq mas irreversible es la reaccin.4. Desarrolle la ecuacin de Vant Hoff para dos constantes de equilibrio a dos temperaturas diferentesLa ecuacin de Van't Hoff relaciona la variacin de la temperatura absoluta (T) con la variacin de la constante de equilibrio (K) dado por la diferencia de entalpa (H). Esta ecuacin fue propuesta inicialmente por Jacobus Henricus van 't Hoff.

Si se asume que el calor de reaccin no vara con la temperatura, la resolucin de esta ecuacin diferencial conduce a lo siguiente:

En esta ecuacin es la constante de equilibrio a la temperatura absoluta y es la constante de equilibrio a la temperatura absoluta . es la variacin de entalpa y R es la constante de los gases.

Considerando las relaciones entre la energa libre de Gibbs y la constante de equilibrio ( y ), la ecuacin tambin se podra escribir de la siguiente manera:

Donde al representar valores de logaritmo natural de la constante de equilibrio medidos para cierto equilibrio versus el inverso de la temperatura se obtiene una lnea recta, cuya pendiente negativa es igual a la variacin de la entalpa dividida entre la constante de los gases, y la ordenada en el origen es igual a la variacin de entropa dividida entre la constante de los gases.

5. Explique como es la curva de conversin contra temperatura de una reaccin al equilibrio

En la grfica 1, de una reaccin endotrmica, se puede observar que a mayor temperatura, mayor es la conversin, esto se cumple en la mayora de las reacciones ya que la constante de equilibrio de la reaccin aumenta conforme aumenta la temperatura. Sin embargo en las reacciones exotrmicas el comportamiento es el contrario como se puede observar en la segunda grfica.6. Prediga comportamiento de la curva de equilibrio de la reaccin a realizar. (Acetato de etilo con NaOH)

7. Explique brevemente como llevar a cabo la determinacin experimental de la constante de equilibrio

Colocar en un vaso de precipitados 20 ml de acetato de etilo y 20 ml de hidrxido de sodio, tomar alcuotas a intervalos de tiempo de 1 min y titularlas.

Para la titulacin, se aadieron a la mezcla de reaccin 2 3 gotas de fenolftaleina y despus se titulo la mezcla con cido clorhdrico 1M. De esta manera se determina la cantidad de hidrxido en la muestra y por ende la cantidad de acetato de etilo sin reaccionar.

Una vez determinada cada concentracin, se puede determinar por el mtodo integral el orden de reaccin, para cada componente, y por ende, el orden global para la reaccin. Manejo y toxicidad de los reactivos

Acetato de Etilo

El etanoato de etilo, tambin llamado acetato de etilo es un ster de frmula CH3-COO-CH2-CH3. Su aspecto es incoloro y similar al del agua. Tiene un olor penetrante y desagradable.

Reacciona con el agua para formar cido actico y etanol.

Densidad relativa de vapor (aire=1): 3.0Solubilidad en agua: Muy buena.Punto de ebullicin: 77CPunto de fusin: -84CPeso molecular: 88.1Equipos de proteccin personal:Proteccin respiratoria: Ventilacin, extraccin localizada o proteccin.Proteccin de manos: Utilizar guantes protectores.Proteccin de ojos: Se recomienda anteojos ajustados de seguridad.Proteccin del cuerpo: Traje de proteccin.Manipulacin y almacenamiento Condiciones de manipulacin: Evitar llama abierta. NO producir chispas y NO fumar. Sistema cerrado, ventilacin, equipo elctrico y de alumbrado a prueba de explosiones. Evitar la generacin de cargas electrostticas (por ej. mediante conexin a tierra). Utilcense herramientas no generadoras de chispas. Condiciones de almacenamiento: A prueba de incendio. separado de oxidantes fuertes, cidos y bases. Mantener en lugar fro, seco. Almacenar hermticamente cerrado.NaOH

El hidrxido de sodio, hidrxido sdico, sosa custica o soda custica, a temperatura ambiente es un slido blanco cristalino sin olor que absorbe humedad del aire (higroscpico). Cuando se disuelve en agua o se neutraliza con un cido libera una gran cantidad de calor que puede ser suficiente para encender materiales combustibles. El hidrxido de sodio es muy corrosivo. Almacenaje y transporte

Como la sosa custica slida es fuertemente higroscpica y reacciona rpidamente con el Dixido de Carbono del aire, formando Carbonato de Sodio, se envasa hermticamente en tambores y as se la amacena y distribuye. Como material de construccin para envases y depsitos es adecuado el hierro. El aluminio no puede emplearse, porque la leja de sosa la disuelve formando aluminato, pero es posible emplear plsticos para el recubrimiento de vasijas. En el trabajo con sosa o con leja es necesario utilizar gafas protectoras, porque tanto trocitos de slido como gotas de solucin atacan rpidamente los ojos.

HCl

El cido clorhdrico, o cido muritico, es una disolucin acuosa del gas cloruro de hidrgeno (HCl). Es muy corrosivo y cido. Una disolucin de HCl 1 M da un pH de 1.

A temperatura ambiente, el cloruro de hidrgeno es un gas incoloro ligeramente amarillo, corrosivo, no inflamable, ms pesado que el aire, de olor fuertemente irritante. Cuando se expone al aire, el cloruro de hidrgeno forma vapores corrosivos densos de color blanco.

La mezcla del cido con agentes oxidantes, como la leja, (hipoclorito de sodio, NaClO) o permanganato de potasio (KMnO4), produce el txico gas cloro.

ManejoPara su manejo es necesario utilizar lentes de seguridad y, si es necesario, guantes de neopreno, viton o hule butlico, nunca de PVA o polietileno en lugares bien ventilados. No deben usarse lentes de contacto cuando se utilice este producto. Al trasvasar cantidades con pipeta, siempre utilizar propipetas, NUNCA ASPIRAR CON LA BOCA. Si se manejan cantidades grandes, es necesario utilizar un equipo de respiracin autnoma sin partes de aluminio.Riesgos:No es inflamable. Se produce gas inflamable cuando se encuentra en contacto con metales. Se generan vapores txicos e irritantes de cloruro de hidrgeno cuando se calienta.

Contacto con ojos: Es un irritante severo de los ojos y su contacto con ellos puede causar quemaduras, reducir la visin o, incluso, la prdida total de sta.

Contacto con la piel: En forma de vapor o disoluciones concentradas causa quemaduras serias, dermatitis y fotosensibilizacin.

_1295719217.xlsGrfico1

38.5

17.5

15.33

13.89

13.06

12.01

11.37

10.86

10.58

10.3

9.42

Tiempo (min)

Concentracin (M)

Concentracin de la solucin en funcin del tiempo

Hoja1

Tiempo (minutos)Conductividad(ms)Concentracin de NaOHConcentracin de los productosln ([NaOH]o/[NaOH]t)1/[NaOH]t-1/ [NaOH]o1/2((1/[NaOH]o2)- (1/[NaOH]t2))

038.50.20000.00000.00000.00000.0000

0.517.50.05560.14441.280112.9856-149.2411

115.330.04070.15941.593319.6002-289.3430

213.890.03080.16921.870827.4675-514.5703

313.060.02510.17492.075434.8406-781.1382

512.010.01790.18212.413550.8659-1548.0006

711.370.01340.18662.701669.5156-2772.0845

1010.860.00990.19013.004895.9082-5089.0203

1310.580.00800.19203.2214120.3133-7800.0000

1810.30.00610.19393.4966160.0165-13424.7481

509.420.00000.2000

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Tiempo (min)

Conductividad (ms)

Conductividad de la solucin en funcin del tiempo

Hoja2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Tiempo (min)

[NaOH]

Grfica de Concentracin del NaOH contra el tiempo

Hoja3

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Tiempo (min)

ln ([NaOH]o/[NaOH]t)

Grfica de orden uno para la reaccin

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Tiempo (min)

1/[NaOH]t-1/ [NaOH]o

Grfica de orden dos para la reaccin

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Tiempo (min)

1/2((1/[NaOH]o2)- (1/[NaOH]t2))

Grfica de orden tres para la reaccin