Informe De Laboratorio(Quimica General)

PRÁCTICA Nº3

Equilibrio Químico y Constante de Equilibrio

          RESUMEN 
En esta semana se ha trabajado con la constante de equilibrio, además de comprobar la reversibilidad de una reacción a través de la experiencia del Cromato al pasarlo a Dicromato y regresarlo a Cromato. Además de la reversibilidad con SCN y Fe. Luego se aprendió una nueva técnica para obtener las concentraciones apartir de diferencia de alturas, es allí que se muestra la colorimetría como el método nuevo a emplear. Consiste básicamente en obtener concentraciones iniciales y luego por comparación e igualación de colores de reacciones en los tubos de ensayo se obtiene la diferencia de alturas. Luego conociendo esos datos es posible calcular la concentración para cualquiera de sus derivados de la reacción oen soluciones mas diluidas.

   

1

PRÁCTICA Nº3

Equilibrio Químico y Constante de Equilibrio

 

  INTRODUCCIÓN 
El equilibrio químico es un estado del sistema en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. Así pues, si tenemos un equilibrio de la forma:

aA + bB ⎯ cC + dD ⎯→
Se define la constante de equilibrio Kc como el producto de las concentraciones enel equilibrio de los productos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, para cada temperatura Los objetivos a cumplir son: • Estudio cualitativo de sistemas en equilibrio • Determinación cuantitativa de las especies presentes en un sistema enequilibrio Establecer una expresión matemática que relacione las cantidades de las especies en el equilibrio

     

2

PRÁCTICA Nº3

Equilibrio Químico y Constante de Equilibrio

PRINCIPIOS TEÓRICOS 
Analicemos una reacción sencilla para ver como alcanza un estado de equilibrio, una mezcla de reactivos y productos cuyas concentraciones ya no cambian con el tiempo. Comenzamos con N 2O4 , una sustancia incolora que se disocia para formar NO2 la cual es de color café. Para una reacción química en un sistema cerrado, la reacción alcanzará el equilibrio. El N 2 O4 sólido se evapora conforme se calienta por arriba de su punto de ebullición (21.2 ºC), y el gas se vuelve cada vez más oscuro conforme el N 2 O4 gaseoso incoloro se disocia en NO2 gaseoso de color café. Al final, auncuando todavía exista N 2 O4 en el tubo, el color deja de tornarse oscuro debido a que el sistema alcanza el equilibrio. Obtenemos una mezcla de equilibrio de N 2 O4 y NO2 en la que las concentraciones de los gases ya no cambian conforme pasa el tiempo. Se forma una mezcla de equilibrio debido a que la reacción es reversible. El N 2 O4 puede reaccionar para formar NO2 , y el NO2 puede reaccionarpara formar N 2 O4 . Esta situación se representa escribiendo la ecuación para la reacción con dos medias flechas que apunten en ambas direcciones:

N 2 O4 ( g ) ← NO2 ( g ) ⎯→ 123 4 4 123
Incoloro Café

Podemos analizar este equilibrio utilizando lo que sabemos sobre cinética. Llamemos reacción directa a la descomposición del N 2 O4 . En este caso, tanto la reacción directa como la reaccióninversa son reacciones elementales. Como se vio en la experiencia de “Velocidades de reacción”, las leyes de velocidad de las reacciones elementales pueden escribirse a partir de sus ecuaciones químicas:

Reacción directa: Reacción inversa:

N 2O4( g ) ⎯ NO2 ( g ) ⎯→ NO2 ( g ) ⎯ N 2 O4( g ) ⎯→

Velocidad d = k d [N 2 O4 ]
Velocidad i = k i [NO2 ]
2

Donde k d y k i son las constantes develocidad de las reacciones directa e inversa respectivamente. En el equilibrio, la velocidad a la que se forman los productos a partir de los reactivos es igual a la velocidad a la que se forman los reactivos a partir de los productos:
k d [N 2 O4 ] = k i [NO2 ] 1 24 4 3 1 24 4 3
2

Reacción directa

Reacción inversa

Si acomodamos de nuevo esta ecuación, obtenemos [NO2 ]2 = k d = una...