Equilibrio Químico: Principio De Le Chatelier

Equilibrio Químico: Principio de Le Chatelier

Objetivos:
1. Determinar cómo afecta al equilibrio el pH, la temperatura y los cambios de concentración.
2. Conocer la manera de manejar las reacciones químicas presentadas, a voluntad manipulando las condiciones en las que se lleva a cabo la reacción
Introducción:
El equilibrio químico es “el estado de equilibrio dinámico en el que lavelocidad de formación de los productos de una reacción a partir de los reactivos es igual a la velocidad de formación de los reactivos a partir de los productos; en el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constantes.”(Brown, 2009).
La ley de acción de masas dice que la velocidad de reacción es proporcional a las masas activas de las sustancias reaccionantes. Esta leyes la base de principios y procedimientos importantes en diferentes ramas de la química. Dentro de esta ley se encuentra establecida la constante de equilibrio, la cual indica la relación entre la concentración de los reactivos y la concentración de los productos. Por ejemplo, si se tiene la siguiente reacción:
aA + bB → cC + dD
En el que a, b, c y d son el número de moles de cada sustancia, laconstante de equilibrio se determinará de la siguiente manera: k=[C]c[D]d[A]a[B]b
Durante una reacción, los cambios en el entorno pueden afectar el equilibrio de esta, estos efectos fueron expresados por Henri-Louis Le Châtelier, un químico industrial francés. El Principio de Le Châtelier dice que si un sistema en equilibrio es perturbado por un cambio de temperatura, presión o la concentraciónde uno de los componentes, el sistema desplazará su posición de equilibrio de manera que se contrarreste el efecto de la perturbación. A continuación se explicarán los efectos en las reacciones por cada uno de los cambios expresados en este principio.
-Cambio en las concentraciones de reactivos o productos
Si se aumenta la concentración de una sustancia, ya sea un reactivo o producto, le sistemareacciona para consumir parte de la sustancia. Pero si por el contario se disminuye la concentración de una sustancia, el sistema reacciona para producir parte de esa sustancia.

-Cambio en el volumen y la presión
Si un sistema está en equilibrio y su volumen disminuye, y por lo tanto aumenta la presión, el sistema reaccionará desplazando su posición de equilibrio para reducir la presión. Estose puede hacer disminuyendo el número total de moléculas gaseosas. De esta manera, a temperatura constante, se puede decir que reducir el volumen de una mezcla de equilibrio gaseosa provoca que el sistema se desplace en el sentido que reduce el número de moles de gas. Si aumenta el volumen, se ocasiona un desplazamiento en el sentido que producce más moléculas de gas.
-Cambio en la temperaturaEn una reacción que absorbe calor, es decir endotérmica, se puede consideraral calor como un reactivo, mientras que en una reacción que libera calor (exotérmica), se le considera como producto.
Endotérmica: Reactivos + calor → productos
Exotérmica: Reactivos → productos + calor
De esta manera, el equilibrio se desplazará en el sentido que consume el reactivo en exceso, es decir, el calor. Porotra parte también es importante mencionar que cuando hay un cambio en la temperatura, la constante K de equilibrio cambia, en una reacción endotérmica, el aumento en la temperatura provoca que K aumente, mientras que en una reacción exotérmica, K disminuye.
Las reacciones de esta práctica en las que se observara un cambio en el equilibrio son las siguientes:
2(CrO4)2- +2H+ → (Cr2O7)2- + H2OFe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+
Cu + HNO3 + H2O → NO2(g) + Cu(NO3)2
NO2(g) → N2O4(g)

Resultados:
Sistema APaso 1 | En este sistema se colocaron soluciones de cromato de potasio y dicromato de potasio uno diferente en cada tubo, los tubos que contenían cromato de potasio presentaban una coloración amarilla brillante y el dicromato una coloración anaranjada brillante, |
Paso 2 | Al agregársele tres...