Quimica
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE QUIMICA
LABORATORIO QUÍMICA I
PRÁCTICA Nº 8: EQULIBRIO QUÍMICO. PRINCIPIO DE LE CHATELIER
1. OBJETIVOS.
-
Observar el efecto que tiene la variación de la concentración de los reactivos y
productos de una reacción sobre el equilibrio químico.
Estudiar el efecto que tiene la variación de la temperatura sobre elequilibrio químico de
una reacción determinada.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
El equilibrio químico describe el estado en el que las velocidades de las reacciones directa
e inversa son iguales y las concentraciones de reactivos y productos permanecen
constantes con el tiempo. Este estado de equilibrio dinámico se caracteriza por una
constante de equilibrio. Dependiendo de la naturaleza de lasespecies reaccionantes, la
constante de equilibrio se puede expresar en términos de molaridades (para las
disoluciones) o en presiones parciales (para los gases). La constante de equilibrio
proporciona información acerca de la dirección neta de las reacciones reversibles y de las
concentraciones de la mezcla en equilibrio.
Experimentalmente se demuestra que cada reacción en particular tiene supropio estado
de equilibrio, caracterizado por una relación específica entre las concentraciones de las
diversas sustancias, denominada constante de equilibrio. Siempre que A, B, C y D se
hallen presentes en el equilibrio, sus concentraciones han de satisfacer:
a
A
Kc =
b
B
c
C
d
D
donde Kc es la constante de equilibrio de la reacción en función de las concentraciones.
Estecociente es la expresión de la acción de las masas, los corchetes indican las
concentraciones de las diversas sustancias en moles por litro y los exponentes las
potencias a que estas deben elevarse. Esta ecuación traduce matemáticamente la ley del
equilibrio químico.
En la mayoría de las reacciones químicas se comprueba experimentalmente que la
conversión de unas sustancias en otras es a menudoincompleta, sin que importe el
tiempo de que disponga la reacción para realizarse. Estas reacciones que no terminan se
llaman reversibles y suelen representarse en general de la siguiente manera:
aA
+ bB
cC + dD
(1)
Cuando el sistema ha alcanzado el equilibrio, constantemente se producen los
compuestos A, B, C y D. Las concentraciones A y B, según pasa el tiempo, disminuyerápidamente al principio y con más lentitud luego, hasta que permanecen constantes. Por
su parte, las concentraciones iníciales de C y D son nulas, pero al transcurrir el tiempo
aumentan hasta estabilizarse.
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La ley del equilibrio químico es un hecho experimental que, sin embargo, puede justificarse
por los principios de la cinética química, manteniendo siempre la exigencia de que, en elequilibrio, sean iguales las velocidades de las reacciones directa e inversa. Una vez que el
sistema alcanza el equilibrio y este se perturba, tiene lugar una reacción química que
establece un nuevo estado de equilibrio. El equilibrio puede ser perturbado por cambios en
la concentración de las especies que intervienen en la reacción, por cambios de la
temperatura en el sistema o por cambios depresión o volumen (para el caso de las
reacciones en fase gaseosa).
El sistema en equilibrio sometido a una acción exterior se modifica en el sentido de
oponerse a dicha acción, contrarrestando el efecto que produjo la alteración del equilibrio,
favoreciendo la reacción directa o inversa hasta que el equilibrio se restablezca. Lo
expuesto anteriormente se conoce como el principio de LeChatelier.
En esta práctica se estudiará el comportamiento de un sistema en equilibrio químico
cuando se somete a diferentes perturbaciones con base en el principio de Le Chatelier. Las
reacciones a estudiar en esta práctica ocurren en fase acuosa, por lo que se observaran
sólo las alteraciones que ocurren en el equilibrio cuando se modifican las concentraciones
de los reactivos o productos y...
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