Colegio Jerusalem

Tema: Tipos de reacciones qumicas y Equilibrio qumicoIntegrantes:Lpez Manzanares, Elena MarilynGonzlez Amaya, Elmer Eduardo Bogran Majano, David ErcilioReyes Rauda, Wilber ArmandoMenjivar Garca, Bryan ErnestoAsignatura: Ciencias NaturalesDocente: Enma Cecilia Menjivar Grado: 2do ao de bachillerato tcnico administrativo contable seccin BAo: 2015

ndice

Pgs.Introduccin_______________________________________ 3Objetivos__________________________________________ 4Justificacin________________________________________ 5Marco Terico______________________________________ 6Conclusin_________________________________________ 26Glosario___________________________________________ 27Bibliografa______________________________________________Anexos_________________________________________________

Introduccin

ObjetivosObjetivo General: Conocer los tipos de reacciones qumicas y Comprender el concepto del equilibrio qumico.

Objetivos Especficos:

Identificar las caractersticas y los productos obtenidos en las diferentes reacciones. Clasificar cada una de las reacciones qumicas.

Justificacin

Marco TericoTipos de reacciones qumicasLas reacciones qumicas son procesos que transforman una o ms substancias llamadas reactivos en otras substancias llamadas productos.

Se puede decir que una reaccin qumica promueve el cambio de estructura de la materia.Los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reaccin y los productos son las sustancias que resultan de la transformacin.

En una ecuacin qumica que describe una reaccin, los reactantes, representados por sus frmulas o smbolos, se ubican a la izquierda de una flecha; y posterior a la flecha,se escriben los productos, igualmente simbolizados.

En una ecuacin se puede indicar los estados fsicos de las sustancias involucradas de la manera siguiente: (s) para slido, (l) para lquido, (g) para gaseoso y (ac) para soluciones acuosas.Los catalizadores, temperaturas o condiciones especiales deben especificarse encima de la flecha.

Ecuacin Qumica: representa la transformacin de sustancias.Reactante(s)Producto(s)

En la qumica podemos clasificar las reacciones en cinco tipos diferentes.

Reacciones de Sntesis o Composicin: En este tipo de reacciones, se combinan dos o ms sustancias que pueden ser elementos o compuestos para formar un producto. Las reacciones de este tipo se clasifican como de combinacin o sntesis, y se representan de forma general de la siguiente manera:

Sntesis Qumica: la combinacin de dos o ms sustancias para formar un solo compuesto.A +B=C(donde A y B pueden ser elementos o compuestos)

Entre las reacciones de combinacin tenemos las siguientes: Metal + no metal=compuesto binario (oxido, sulfuro o haluro)Para los metales de los grupos IA, IIA y tambin para el aluminio, zinc y plata, siempre podemos predecir el producto que han de formar. Para otros metales que tienen estado de oxidacin variable, el producto final depende de las condiciones de reaccin, pero generalmente se necesita ms informacin para predecir el producto. Considere el siguienteejemplo:

Otroejemplode este tipo de reaccin qumica, es la reaccin entre aluminio metlico con bromo lquido para producir cloruro de aluminio solido segn la siguiente ecuacin:

No metal + oxigeno=oxido de no metalEn general, hay una variedad de productos que pueden formarse en reacciones de este tipo. Por ejemplo cuando el carbono se combina con el oxgeno, si la cantidad de oxigeno presente eslimitada, el producto es monxido de carbono (CO); si hay unexcesode oxgeno, el producto es dixido de carbono (CO2), como se puede observar en las siguientes ecuaciones:

Oxido de metal + agua=hidrxido de metal Porejemplo, el xido de calcio (CaO) secombinacon el agua para formar hidrxido de calcio de acuerdo a la siguiente ecuacin:

La frmula del hidrxido formado est determinada por el conocimiento del nmero de oxidacin del metal y la carga del ion hidroxilo (OH-). Si el metal presenta ms de un estado de oxidacin el estado de oxidacin en el hidrxido es siempre igual al que tenga el xido. Por ejemplo, el xido de hierro (III) forma el hidrxido de hierro (III). Debido a la formacin del hidrxido del metal o base, a partir del xido de metal en agua, el xido del metal es algunas veces llamadooxido bsico. Oxido de metal + agua=oxcidoLos xidos de no metales reaccionan con agua para formar oxcidos. Por esta razn son frecuentemente llamados xidos cidos.Ejemplo, el dixido de azufre reacciona con agua para formar acido sulfuroso segn la siguiente ecuacin:

El dixido de azufre, SO2puede ser oxidado en el aire para formar SO3. Cuando este se combina con el agua, seproducecido sulfrico.

Oxido de metal + oxido de no metal=salEstas reacciones se pueden considerar como reacciones de neutralizacin. Puesto que el xido del metal es un anhdrido bsico y el xido de un no metal es un anhdrido acido, la combinacin de estos para formar la sal es realmente un tipo de reaccin acido-base. Una forma de predecir el producto formado en reacciones de este tipo es considerar cual base o hidrxido el xido de metal formara si estuviera en agua y cual acido el xido del no metal formara si estuviera en agua. Luego decidiendo cual sal pueden formar el cido y la base se determina el producto. Porejemplo:

Los ejemplos pueden sugerir que cualquier reaccin de sntesis puede ser invertida a travs de una reaccin de anlisis. Esto no es verdad. Algunas reacciones pueden ser reversibles, como podemos notar en la reaccin del agua:2H2 + O2 2H2O2H2O 2H2 + O2Sin embargo esto no es una regla

Reacciones de Desplazamiento o Sustitucin SencillaEstas reacciones son aquellas en las cuales un tomo toma el lugar de otro similar pero menos activo en un compuesto.En general, los metales reemplazan metales (o al hidrgeno de un cido) y los no metales reemplazan no metales.La actividad de los metales es la siguiente, en orden de mayor actividad a menor actividad: Li, K, Na, Ba, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Cd, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Au.El orden de actividad de los no metales ms comunes es el siguiente:F, O, Cl, Br, I, siendo el flor el ms activo.Desplazamiento Qumico: un elemento reemplaza a otro similar y menos activo en un compuesto.AB + CCB + AAB + CAC + B(dnde C es un elemento ms activo que un metal A o un no metal B)

Ejemplo:Escriba la reaccin entre el magnesio y una solucin de sulfato de cobre (II).Solucin:El magnesio es un metal ms activo que el cobre y por tanto, lo reemplazar en el compuesto, formando sulfato de magnesio.A la vez, el cobre queda en su estado libre como otro producto de la reaccin.La ecuacin que representa la reaccin es la siguiente:Mg (s) +CuSO4(ac)MgSO4(ac)+Cu (s)Vamos a entender lo que sucede: C cambio de lugar A. Simple as, pero ser que esto ocurre siempre? Intuitivamente la respuesta es que no. Imagina lo siguiente: Entras en un baile y ves a la persona con la que te gustara bailar bailando con otra persona. Vas a ir hasta ella e intentar hacerla cambiar de pareja, estars intentando desplazar el acompaante indeseable y asumir su lugar. Si resulta que eres ms fuerte que el indeseable basta darle un empujn para asumir su lugar, pero si l fuera un bruto troglodita, posiblemente el no sentir ni el empujn que le des.En la reaccin de desplazamiento el proceso es idntico: C ve a B ligado a A, se aproxima y siendo ms fuerte, desplaza A y asume la ligacin con B. En caso que C no sea ms fuerte que A, nada suceder.Bastar entonces saber quin es ms fuerte que quien.

Reacciones de Doble Desplazamiento o IntercambioEstas reacciones son aquellas en las cuales el in positivo (catin) de un compuesto se combina con el in negativo (anin) del otro y viceversa, habiendo as un intercambio de tomos entre los reactantes.En general, estas reacciones ocurren en solucin, es decir, que al menos uno de los reactantes debe estar en solucin acuosa.Doble Desplazamiento Qumico: los reactantes intercambian tomos el catin de uno se combina con el anin del otro y viceversa.AB + CDAD + CB

Ciertamente ya habr podido ver lo que sucede. A cambi de lugar con C. La diferencia de este tipo de reaccin con el desplazamiento, es que ni A ni C estaban solos y en ambos casos ninguno de ellos qued solo luego de la sustitucin.

Para entender como es cuando una reaccin de este tipo ocurre, tendremos que observar lo siguiente:La substancia AB esta en solucin y de esta forma lo que tenemos en verdad son los iones A+ y B- separados unos de los otros. La substancia CD tambin est en solucin, por tanto tenemos tambin los iones C+ y D- separados.

Cuando juntamos las dos soluciones estamos promoviendo una gran mezcla entre los iones A+, B-, C+ y D-, formando una gran sopa de iones.Si al combinar C+ con B-, el compuesto CB fuera soluble, los iones sern nuevamente separados en C+ y B-, resultando exactamente en la misma cosa que tenamos anteriormente. Lo mismo sucede con A+ y B-As, al mezclar AB con CD, estamos en verdad haciendo:(A+ ) + (B- ) + (C+ ) + (D- )

Tomemos en cuenta que juntar iones que se separarn nuevamente resultar en la misma sopa de iones y no resulta en ninguna nueva substancia, por tanto no ocurre ninguna reaccin.Para que la reaccin efectivamente ocurra, ser necesario que al menos uno de los probables productos (AD o CB) no sean separados al juntarse, o sea, deben formar un compuesto insoluble y esto es logrado a travs de una sal insoluble, de un gas o de agua.

Si uno de los productos fuera una sal insoluble el no ser separado en iones y permanecer slido. Si fuese un gas, el se desprender de la solucin (burbujas) y tambin permanecer con sus molculas agrupadas. Mientras que si uno de los productos fuese agua, ella no se desagrega en su propia presencia.

NaCl + AgNO3>NaNO3 + AgCl

En esta reaccin el producto AgCl (cloruro de prata) es insoluble, por tanto la reaccin ocurre.

NaCl + LiNO3>NaNO3 + LiCl

Como ninguno de los productos formados, NaNO3 (nitrato de sodio) o Lic. (Cloruro de Litio) es insoluble, la reaccin no sucede.

NaOH + HCl>NaCl + H2O

Como uno de los productos es gua (H2O), la reaccin ocurre.Para la previsin de ocurrencia o no de una reaccin de doble desplazamiento es fundamental que conozcamos la solubilidad de las salen en agua, y para recordar esto lea acerca de solubilidad en el agua.

Imagnese que usted desea obtener sulfato de plomo (PbSO4), usted sabe que tendr que juntar el ion del plomo (Pb 2+) y el ion de sulfato (SO42 -). Como sabemos que el sulfato de plomo es insoluble, podemos promover un doble desplazamiento

PbX + YSO4>PbSO4 + XY

Es solo elegir X e Y de forma que las dos substancias sean solubles.Otra forma de realizar el desplazamiento de hidrgeno, del hidrgeno por el plomo ya que este es ms reactivo.

Pb + H2SO4>H2 + PbSO4Reacciones de Descomposicin o AnlisisEstas reacciones son inversas a la sntesis y son aquellas en la cuales se forman dos o ms productos a partir de un solo reactante, usualmente con la ayuda del calor o la electricidad.Descomposicin Qumica: la formacin de dos o mas sustancias a partir de un solo compuesto.AB + C(donde B y C pueden ser elementos o compuestos)

Ejemplo:Escriba la ecuacin que representa la descomposicin del xido de mercurio (II).Solucin:Un compuesto binario se descompone en los elementos que lo conforman.En este caso, el xido de mercurio (II) se descompone para formar los elementos mercurio y oxgeno. La ecuacin que representa la reaccin es la siguiente:2 HgO (s)2 Hg (l)+ O2(g)En general, para algunos tipos de compuestos estas reacciones son ms especficas. Consideremos unas pocas entre las ms comunes.HidratosCuando secalientanlos hidratos se descomponen para dar lugar a agua y sal anhidra.. Un hidrato es una sal que contiene una o ms molculas de agua por cada unidad formula y posee estructura de cristal. Cuando estas sustancias se calienta, se desprende agua; por ejemplo el sulfato de cobre pentahidratado se descompone de acuerdo a la siguiente ecuacin:

CloratosCuando se calientan los cloratos, se descomponen dando cloruros ms oxgeno. Por ejemplo, el clorato de potasio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuacin:

xidos de metalesAlgunos pocos se descomponen al calentarlos dandolugaral metal libre y oxgeno. Porejemploel xido mercrico se descompone de acuerdo a la siguiente ecuacin:

CarbonatosLa mayora de carbonatos se descomponen al calentarlos dando xidos y CO2. Por ejemplo carbonato clcico (piedra caliza) cuando se calienta forma oxido de calcio (cal viva) y CO2de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Los carbonatos del grupo IA no se descomponen fcilmenteBicarbonatosLos bicarbonatos en su mayora cuando se calientan se descomponen para formar un cido ms agua y CO2. Por ejemplo, el bicarbonato de calcio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Cuando los bicarbonatos de los metales del GrupoIAse calientan, forman un carbonato ms agua y dixido de carbono (recuerde que los carbonatos de los metalesIAson estables al calor mientras que otros carbonatos no lo son). Por ejemplo el bicarbonato de sodio se descompone de acuerdo a la siguiente ecuacin:

AguaEl agua puede descomponerse en hidrogeno y gas oxigeno por medio de una corriente elctrica directa, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Reacciones de CombustinEstas reacciones ocurren cuando un hidrocarburo orgnico (un compuesto que contiene carbono e hidrgeno) se combina con el oxgeno, formando agua y dixido de carbono como productos de la reaccin y liberando grandes cantidades de energa.Las reacciones de combustin son esenciales para la vida, ya que la respiracin celular es una de ellas.Combustin: un hidrocarburo orgnico reacciona con el oxgeno para producir agua y dixido de carbono.hidrocarburo + O2H2O + CO2

Ejemplo 1:Escriba la ecuacin que representa la reaccin de combustin de la glucosa, el azcar sanguneo (C6H12O6).Solucin:En esta reaccin, la glucosa es un hidrocarburo que reacciona con el oxgeno, resultando en los productos de la combustin el agua y el dixido de carbono. La ecuacin que representa la reaccin es la siguiente:C6H12O6+O2H2O+CO2

La reaccin de combustin puede llevarse a cabo directamente con el oxgeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxgeno, llamada comburente, siendo el aire atmosfrico el comburente ms habitual.La reaccin del combustible con el oxgeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las ms comunes son CO2y H2O. Se denominan en forma genrica productos, humos o gases de combustin. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxgeno y no con el nitrgeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrgeno del aire pasar ntegramente a los productos de combustin sin reaccionar.Las reacciones qumicas que se utilizan en el estudio de las combustiones tcnicas tanto si se emplea aire u oxgeno, son muy sencillas y las principales son:C + O2 CO2CO + 12 O2 CO2H2+ 12 O2 H2OS + O2 SO2SH2+ 32 O2 SO2+ H2OEntre las sustancias ms comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la reaccin se encuentran:CO2: Dixido de CarbonoH2O : Vapor de AguaN2: Nitrgeno gaseosoO2: Oxigeno gaseosoCO : Monxido de CarbonoH2: Hidrogeno gaseosoCarbono en forma de hollnSO2: Dixido de AzufreDe acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustin, estas pueden ser de distintos tipos:a) Combustin completaOcurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el mximo grado posible de oxidacin. En este caso no habr presencia de sustancias combustibles en los productos o humos de la reaccin.b) Combustin incompletaSe produce cuando no se alcanza el grado mximo de oxidacin y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la reaccin.c) Combustin estequiomtrica o tericaEs la combustin que se lleva a cabo con la cantidad mnima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de reaccin. En este tipo de combustin no hay presencia de oxgeno en los humos, debido a que este se ha empleado ntegramente en la reaccin.d) Combustin con exceso de aireEs la reaccin que se produce con una cantidad de aire superior al mnimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustin tiende a no producir sustancias combustibles en los gases de reaccin. En este tipo de combustin es tpica la presencia de oxgeno en los gases de combustin.La razn por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar completamente el combustible disponible en el proceso.e) Combustin con defecto de aireEs la reaccin que se produce con una menor cantidad de aire que el mnimo necesario. En este tipo de reaccin es caracterstica la presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de reaccin.Aplicaciones de las reacciones de combustinLas reacciones de combustin son muy tiles para la industria de procesos ya que permiten disponer de energa para otros usos y generalmente se realizan en equipos de proceso como hornos, calderas y todo tipo de cmaras de combustin.En estos equipos se utilizan distintas tecnologas y dispositivos para llevar a cabo las reacciones de combustin.Un dispositivo muy comn denominado quemador, produce una llama caracterstica para cada combustible empleado. Este dispositivo debe mezclar el combustible y un agente oxidante (el comburente) en proporciones que se encuentren dentro de los lmites de inflamabilidad para el encendido y as lograr una combustin constante. Adems debe asegurar el funcionamiento continuo sin permitir una discontinuidad en el sistema de alimentacin del combustible o el desplazamiento de la llama a una regin de baja temperatura donde se apagara.Los quemadores pueden clasificarse en dos tipos, de mezcla previa o premezcla donde el combustible y el oxidante se mezclan antes del encendido y el quemador directo, donde el combustible y el oxidante se mezclan en el punto de ignicin o encendido.Tambin debe tenerse en cuenta para su operacin otros parmetros como estabilidad de la llama, retraso de ignicin y velocidad de la llama, los cuales deben mantenerse dentro de los lmites de operacin prefijados.Para el quemado de combustibles lquidos, en general estos atomizados o vaporizados en el aire de combustin. En los quemadores de vaporizacin, el calor de la llama convierte continuamente el combustible lquido en vapor en el aire de combustin y as se auto mantiene la llama.Para el caso de combustibles gaseosos, se utilizan distintos diseos que pueden ser circulares o lineales con orificios, que permiten la salida del gas combustible y un orificio por donde ingresa el aire mediante tiro natural o forzado.

Factores que afectan la velocidad de reaccin Naturaleza de la reaccin: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, ms rpidas que otras. El nmero de especies reaccionantes, suestado fsicolas partculas que forman slidos se mueven ms lentamente que las de gases o de las que estn ensolucin, la complejidad de la reaccin, y otros factores pueden influir enormemente en la velocidad de una reaccin. Concentracin: La velocidad de reaccin aumenta con la concentracin, como est descrito por laley de velocidady explicada por lateora de colisiones. Al incrementarse la concentracin de los reactantes, lafrecuenciadecolisin tambin se incrementa. Presin: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presin, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentracin del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presin es dbil, y slo se hace importante cuando la presin es muy alta. Orden: El orden de la reaccin controla cmo afecta la concentracin (o presin) a la velocidad de reaccin. Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reaccin a una temperatura ms alta provee ms energa al sistema, por lo que se incrementa la velocidad de reaccin al ocasionar que haya ms colisiones entre partculas, como lo explica lateora de colisiones. Sin embargo, la principal razn porque un aumento de temperatura aumenta la velocidad de reaccin es que hay un mayor nmero de partculas en colisin que tienen laenerga de activacin necesaria para que suceda la reaccin, resultando en ms colisiones exitosas. La influencia de la temperatura est descrita por laecuacin de Arrhenius. Como unaregla de cajn, las velocidades de reaccin para muchas reacciones se duplican por cada aumento de 10 Cen la temperatura,1aunque el efecto de la temperatura puede ser mucho mayor o mucho menor que esto. Por ejemplo, el carbn arde en un lugar en presencia de oxgeno, pero no lo hace cuando es almacenado atemperatura ambiente. La reaccin es espontnea a temperaturas altas y bajas, pero a temperatura ambiente la velocidad de reaccin es tan baja que es despreciable. El aumento de temperatura, que puede ser creado por una cerilla, permite que la reaccin inicie y se caliente a s misma, debido a que esexotrmica. Esto es vlido para muchos otros combustibles, como elmetano,butano,hidrgeno, etc.La velocidad de reaccin puede ser independiente de la temperatura (no-Arrhenius) o disminuir con el aumento de la temperatura (anti-Arrhenius). Las reacciones sin una barrera de activacin (por ejemplo, algunas reacciones deradicales) tienden a tener una dependencia de la temperatura de tipo anti Arrhenius: laconstante de velocidaddisminuye al aumentar la temperatura. Solvente: Muchas reacciones tienen lugar en solucin, y las propiedades del solvente afectan la velocidad de reaccin. Lafuerza inicatambin tiene efecto en la velocidad de reaccin. Radiacin electromagnticaeintensidad de luz: La radiacin electromagntica es una forma de energa. Como tal, puede aumentar la velocidad o incluso hacer que la reaccin sea espontnea, al proveer de ms energa a las partculas de los reactantes. Esta energa es almacenada, en una forma u otra, en las partculas reactantes (puede romper enlaces, promover molculas a estados excitados electrnicos o vibracionales, etc.), creando especies intermediarias que reaccionan fcilmente. Al aumentar la intensidad de la luz, las partculas absorben ms energa, por lo que la velocidad de reaccin aumenta. Por ejemplo, cuando elmetanoreacciona conclorogaseoso en la oscuridad, la velocidad de reaccin es muy lenta. Puede ser acelerada cuando lamezclaes irradiada bajo luz difusa. En luz solar brillante, la reaccin es explosiva. Uncatalizador: La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reaccin (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una trayectoria alternativa con una menorenerga de activacin. Por ejemplo, elplatinocataliza la combustin del hidrgeno con el oxgeno a temperatura ambiente. Istopos: Elefecto isotpico cinticoconsiste en una velocidad de reaccin diferente para la misma molcula si tiene istopos diferentes, generalmente istopos dehidrgeno, debido a la diferencia de masa entre elhidrgenoy el deuterio. Superficie de contacto: Enreacciones en superficies, que se dan por ejemplo durantecatlisis heterognea, la velocidad de reaccin aumenta cuando el rea de la superficie de contacto aumenta. Esto es debido al hecho de que ms partculas del slido estn expuestas y pueden ser alcanzadas por molculas reactantes. Mezclado: El mezclado puede tener un efecto fuerte en la velocidad de reaccin para las reacciones en fase homognea y heterognea.

Equilibrio qumicoEn un proceso qumico, elequilibrio qumicoes el estado en el que lasactividades qumicaso lasconcentracionesde los reactivos y los productos no tienen ningn cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sera el estado que se produce cuando unareaccin reversibleevoluciona hacia adelante en la misma proporcin que su reaccin inversa. Lavelocidad de reaccinde 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 productos. Este proceso se denominaequilibrio dinmico. Lasburetasson recipientes de forma alargada, graduadas, tubulares de dimetro interno uniforme, dependiendo del volumen, de dcimas de mililitro o menos. Su uso principal se da entre su usovolumtrico, debido a la necesidad de medir con precisin volmenes de masa y de lquido invariables.Labureta tambin sirve para realizar una valoracin cido-base, es una parte importante de la qumica de equilibrio.

En unareaccin qumica, cuando los reactivos no se mezclan en un recipiente de reaccin (y con calefaccin, si es necesario), la totalidad de los reactivos no se convierten en los productos. Despus de un tiempo (que puede ser inferior a millonsimas de un segundo o mayor que la edad del universo), las reacciones opuestas, pueden alcanzar iguales velocidades de reaccin, creando un equilibrio dinmico en el que la relacin entre los reactivos y productos ser fija.El concepto de equilibrio qumico fue desarrollado despus de que Berthollet (1803) encontrase que algunas reacciones qumicas son reversibles. Para que una reaccin, tal como

pueda estar en equilibrio, las velocidades de reaccin directa e inversa tienen que ser iguales. En esta ecuacin qumica, con flechas apuntando en ambas direcciones para indicar el equilibrio, A y B son las especies qumicas que reaccionan S y T son las especies productos, y , , y son los coeficientes estequiomtricos de los reactivos y los productos. La posicin de equilibrio de la reaccin se dice que est muy desplazada a la derecha, si, en el equilibrio, casi todos los reactivos se ha utilizado y a la izquierda si solamente se forma algo de producto a partir de los reactivos.GuldbergyWaage(1865), basndose en las ideas de Berthollet, propusieron laley de accin de masas:

donde A, B, S y T sonmasas activasy k+y kson las constantes de velocidad. Cuando las velocidades de la reaccin directa e inversa son iguales:

y la relacin entre las constantes de velocidad es tambin una constante, conocida ahora como constante de equilibrio.

Por convenio, los productos constituyen el numerador. Sin embargo, laley de accin de masases vlida slo para reacciones que transcurren en una etapa que proceden a travs de un estado de transicin nico y no es vlido, en general, porque las ecuaciones de velocidad siguen, por lo general, laestequiometrade la reaccin como Guldberg y Waage propusieron (vase, por ejemplo, lasustitucin nucleoflicaaliftica por SN1 o la reaccin delhidrgenoy delbromopara formarbromuro de hidrgeno). La igualdad de las velocidades de la reaccin directa y de la inversa, es una condicin necesaria para el equilibrio qumico, aunque no es suficiente para explicar por qu se produce el equilibrio. A pesar del fracaso de esta derivacin, la constante de equilibrio para una reaccin es de hecho una constante, independiente de las actividades de las distintas especies involucradas, aunque depende de la temperatura, como se aprecia por laecuacin de van't Hoff. La adicin de uncatalizadorafecta de la misma forma tanto a la reaccin directa como a la reaccin inversa y no tendr un efecto sobre la constante de equilibrio. El catalizador acelera la velocidad de ambas reacciones con lo que aumenta la velocidad a la que se alcanza el equilibrio.34Aunque las concentraciones de equilibrio macroscpico son constantes en el tiempo las reacciones se producen en el nivel molecular. Por ejemplo, en el caso de cido actico disuelto en el agua y la formacin deacetatoe ioneshidronio,

unprotnpuede saltar de una molcula de cido actico a una molcula de agua y luego a un ion acetato para formar otra molcula de cido actico y dejando el nmero de molculas de cido actico sin cambios. Este es un ejemplo de equilibrio dinmico. Los equilibrios, como el resto de latermodinmica, son fenmenos estadsticos, los promedios del comportamiento microscpico.ElPrincipio de Le Chtelier(1884) es un til principio que da una idea cualitativa de la respuesta de un sistema de equilibrio ante cambios en las condiciones de reaccin. Si un equilibrio dinmico es perturbado por cambiar las condiciones, la posicin de equilibrio se traslada para contrarrestar el cambio. Por ejemplo, al aadir ms S desde el exterior, se producir un exceso de productos, y el sistema tratar de contrarrestar este cambio aumentando la reaccin inversa y empujando el punto de equilibrio hacia atrs (aunque la constante de equilibrio continuar siendo la misma).Si se agrega uncido minerala la mezcla de cido actico, el aumento de la concentracin del ion hidronio, la disociacin debe disminuir a medida que la reaccin se desplaza hacia a la izquierda, de conformidad con este principio. Esto tambin se puede deducir de la expresin de la constante de equilibrio para la reaccin:

si {H3O+} aumenta {CH3CO2H} debe aumentar y {CH3CO2} debe disminuir.El H2O se queda fuera ya que es un lquido puro y su concentracin no est definida.Una versin cuantitativa viene dada por elcociente de reaccin.J.W. Gibbssugiri en 1873 que el equilibrio se alcanza cuando laenerga de Gibbsdel sistema est en su valor mnimo (suponiendo que la reaccin se lleva a cabo a presin constante). Lo que esto significa es que la derivada de la energa de Gibbs con respecto a la coordenada de reaccin (una medida de la extensin en que se ha producido la reaccin, que van desde cero para todos los reactivos a un mximo para todos los productos) se desvanece, sealando un punto estacionario. Esta derivada se suele llamar, por ciertas razones tcnicas, el cambio de energa de Gibbs.5Este criterio es a la vez necesario y suficiente. Si una mezcla no est en equilibrio, la liberacin de la energa de Gibbs en exceso (o la energa de Helmholtz en las reacciones a volumen constante) es el "motor" que cambia la composicin de la mezcla hasta que se alcanza el equilibrio. La constante de equilibrio se puede relacionar con el cambio de la energa libre de Gibbs estndar de la energa para la reaccin por medio de la ecuacin:

donde R es laconstante universal de los gasesy T latemperatura.Cuando los reactivos estn disueltos en un medio de altafuerza inicael cociente de loscoeficientes de actividadse puede tomar como una constante. En este caso, el cociente de concentraciones es, Kc,

donde [A] es la concentracin de A, etc, es independiente de la concentracin analtica de los reactivos. Por esta razn, las constantes de equilibrio para las soluciones suelen determinarse en medios de fuerza inica de alta. K_C vara con la fuerza inica, temperatura y presin (o volumen). Asimismo K_p para los gases depende de la presin parcial. Estas constantes son ms fciles de medir y se encuentran en cursos de qumica superiorEquilibrio Qumico en el aguaEl ndice de Langelier proporciona un valor cualitativo sobre la estabilidad del agua, aplicando la diferencia entre el pH medido del agua y el pH de equilibrio o de saturacin (CNA, 1994a, 1994b):(IL= pH - pHs)

Si el ndice es igual con cero, el agua est en equilibrio qumico, si es positivo es incrustante, y si es negativo es corrosiva. El ndice de Langelier no proporciona una estimacin del grado de corrosin o incrustacin del agua en estudio (Allende, 1976).El ndice de estabilidad de Ryznar (CCA, 2005), toma como base los mismos parmetros que Langelier, pero siempre da un valor positivo, el cual provee una idea del nivel corrosivo o incrustante del agua.(IR= 2pHs- pH)

El carcter del agua se determina con base en los siguiente criterios: 4 IR< 5, fuertemente incrustante; 5 IR< 6, moderadamente incrustante; 6 IR< 7, poco incrustante o corrosiva; 7 IR< 7.5, corrosiva; 7.5 IR< 9, fuertemente corrosiva; 9 IR, muy corrosiva.Mtodo cuantitativoEl mtodo de Mojmir Mach (Allende, 1976) se fundamenta en el ndice de Langelier y en el grfico de Tillmans, Mach incorpora la fuerza inica (m) al ndice de Langelier, y considera la aportacin de los denominados iones ajenos (cationes y aniones presentes en el agua y diferentes al calcio, bicarbonatos, carbonatos y protones). El pH de equilibrio o saturacin (pHs) del agua se obtiene de:pHs= 0.6301 + pK2 pKps log [m - A] - log [m - D] + 2.5e

donde, pK2es la segunda constante de disociacin del cido carbnico, pKpsel producto de solubilidad del carbonato de calcio, A=3[Cat++]+[Cat+]+[An=], D=4[An=]-0.5[Cat+]+1.5[An-], Cat++son los cationes divalentes, Cat+los cationes monovalentes, An=los aniones divalentes, An-los monovalentes y, el trmino corrector. Dado que la temperatura del agua afecta sus propiedades agresivas, las constantes de equilibrio pueden calcularse con base en las ecuaciones presentadas por Masschelein (1982).El ndice de saturacin de Langelier calculado con el pH de saturacin del modelo de Mojmir Mach, se interpreta de la misma forma que el ndice original.Considerando la fuerza inica en equilibrio, es posible determinar las concentraciones de calcio y bicarbonatos con base en:

Por lo tanto, la tendencia del agua puede determinarse a travs de la fuerza inica y las concentraciones de calcio, o bicarbonatos:

Cuando el valor de Agr (ecuaciones 6, 7 y 8) es igual con cero el agua se encuentra en equilibrio, si es positivo el agua es considerada como corrosiva, si es negativo, el agua es considerada como incrustante.La representacin grfica del equilibrio de saturacin del mtodo de Mojmir Mach tiene como base el diagrama de equilibrio de Tillmans, a travs de un sistema de coordenadas con ordenada [H2CO3] y abscisa [HCO3-]. En este sistema de coordenadas se pueden representar las concentraciones determinadas de [H2CO3] y [HCO3-] obtenidas a partir de la acidez y alcalinidad del agua respectivamente, incluyendo los iones ajenos en el equilibrio de saturacin. Si el punto est por debajo de la curva de equilibrio, se clasifica a sta como un agua incrustante, y cuando est arriba de la curva, como agresiva. El bixido de carbono total se puede obtener mediante:

Utilizando las concentraciones iniciales y de equilibrio de cido carbnico y bicarbonatos, se determina la concentracin que se requiere adicionar de hidrxido o carbonato de calcio por litro para obtener un agua en equilibrio qumico.

Conclusin

Glosario

BibliografaTipos de Reacciones Qumicas | La Gua de Qumicahttp://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/tipos-de-reacciones-quimicas#ixzz3gIwAigiBhttp://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/compuestos-quimicos/reaccion-de-combustion.htmlhttp://medicina.usac.edu.gt/quimica/reacciones/Reacciones_de_descomposici_n.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Equilibrio_qu%C3%ADmico

Anexos

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