PR CTICA 1

PRÁCTICA 1
ILUSTRACIÓN DE LOS CONCEPTOS DE EQUILIBRIO Y VELOCIDAD DE REACCIÓN MEDIANTE ANALOGÍAS FÍSICAS
OBJETIVO
Demostrar el mecanismo a través del cual se alcanza un equilibrio físico y establecer una analogía entre éste y el equilibrio químico.
INTRODUCCIÓN
El mecanismo por el cual una reacción química alcanza el equilibrio, no es evidente al estudiante aún observando la más simple de lasreacciones. Sin embargo, es posible demostrar el mecanismo a través del cual se alcanza un equilibrio físico y establecer una analogía entre éste y el equilibrio químico. La demostración cualitativa de un equilibrio físico mediante la transferencia simultánea de un líquido entre dos recipientes ha sido discutida por Sorum1 y Kaufman2, pero su procedimiento ha sido modificado por Carmody3 en elsentido de que se utilizan cilindros graduados como recipientes de los líquidos y pipetas “caseras” para la transferencia de líquido de un recipiente a otro. Este arreglo permite la toma de datos y la preparación de curvas para ilustrar el curso de una reacción, así como el del equilibrio.
A través de este experimento se pueden derivar expresiones para la velocidad y el equilibrio, y así demostrarsela similitud entre estas expresiones y las correspondientes a una reacción química, es decir, se puede obtener una clara idea de cómo es que se alcanza un equilibrio químico.
El volumen transferido en cada extracción es R = A H en la que A es él área de la sección transversal de la pipeta y H es la altura del líquido en el cilindro.
DISCUSIÓN
1. De los experimentos, el que requirió menor númerode extracciones para vaciar el cilindro fue aquel en el que se usó la pipeta de ___mayor________ área.
2. Como la altura inicial en ambos experimentos fue la misma, la diferencia en el número de extracciones se debió exclusivamente al _área de la pipeta__.
3. Se sabe que una reacción química irreversible de primer orden se rige por la ecuación cinética V = K C, donde K es la constante específicade velocidad de reacción y C es la concentración que es la que varía y por lo cual tenemos una variación de la velocidad de reacción. De lo que se ha dicho anteriormente se puede decir que el área de la pipeta, en el caso del proceso físico está representada para una reacción química por _________________ y lo que la altura representa en el caso del proceso físico corresponde, para una reacciónquímica, a _________________.
4. Establecer una relación entre el número de extracciones y tiempo. De los resultados obtenidos, se concluye que usando tubos de mayor área se
disminuye el número de extracciones requeridas para llegar al final, en otras palabras, el usar tubos de mayor área se reduce el __tiempo_____ requerido para llegar al final.

5. Otra manera de decir lo anterior, es usando laconstante específica de velocidad de reacción, K, que a mayor K se requiere ______menos_______ tiempo para llegar al final, por lo que puede decirse que K es la medida de la ___velocidad________ con la que una reacción se lleva a cabo.
6. De las gráficas que usted ha hecho con los datos obtenidos pueden obtenerse pendientes a varios puntos. Las pendientes representan dv/dn, o sea, cómo es que elvolumen extraído varía con el número de extracciones. Cualitativamente podemos concluir que a medida que aumenta el número de extracciones _____disminuye_______ la pendiente. Ahora bien, aplicando las ideas anteriores al caso de una reacción química y si se hace una analogía entre volumen de líquido transferido y velocidad de reacción química, así como entre número de extracciones y tiempo, se puedeconcluir que, a medida que transcurre el tiempo, la velocidad de una reacción química ___disminuye_____. Debe tenerse en mente que en una reacción química particular, (a temperatura constante) lo único que varía es la concentración.
Tabla 1
Datos experimentales: reacciones irreversibles
Concentración (altura)
Pipeta 5 ml
Concentración (altura)
Pipeta 10 ml
Tiempo (número de extracciones)

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