Desplazamiento del equilibrio químico informe experimntal

June 11, 2018 | Author: Jessica Paola | Category: Chemical Equilibrium, Chemical Reactions, Enthalpy, Chemistry, Nature


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Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución.Problema: Determinar experimentalmente la relación cualitativa entre el desplazamiento del equilibrio químico, en una reacción de doble sustitución con la concentración y la temperatura. Marco teórico. El equilibrio químico es un estado de un sistema reaccionante en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo, a pesar de que la reacción sigue. En la mayoría de las reacciones químicas los reactivos no se consumen totalmente, si no que, por el contrario, llega el momento en el que parece que la reacción ha concluido. Por tanto una reacción en equilibrio es un proceso dinámico en el que continuamente los reactivos se están convirtiendo en productos y los productos se convierten en reactivos. Por tanto, podemos decir que, el equilibrio químico se establece cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad. Esto en t rminos de velocidad se puede expresar! Vd a" # b$ Vi Donde! *Vd & velocidad de 'ormación de los productos (Vi= velocidad de descomposición de los productos c% # dD etc. Ley de Le Chatelier Existen diversos 'actores capaces de modi'icar el estado de equilibrio en un proceso químico. se pueden predecir de una manera cualitativa por el Principio de Le Chatelier. que de reactivos )" y $*+ se encontrara desplazado hacia la izquierda en caso contrario. "lgunas características del equilibrio químico son! • .* • • El estado de equilibrio químico no intercambia materia con el entorno. temperatura )no varían con el tiempo*.n verdadero estado de equilibro se presenta /nicamente cuando todas las 'uerzas opuestas del sistema están balanceadas en el nivel mínimo de energía potencial. la presión. no debe de entrar o salir materia o energía constantemente.istema de equilibrio! • • • El sistema debe de ser aislado. el volumen y las concentraciones. como son! la temperatura. Deben existir condiciones para que exista un . -a in'luencia de los tres 'actores se0alados. si hay más cantidad de productos )% y D* presentes. El equilibrio es un estado dinámico en el que se producen diversas trans'ormaciones. que dice lo siguiente! “Si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores que influyen en . -as propiedades observables en un sistema son! color.%abe mencionar que un sistema de equilibrio se encuentra desplazado hacia la derecha. concentración. . -a Kc corresponde al equilibrio expresado de una 'orma determinada. es decir. • • -a temperatura es la variable 'undamental que controla el equilibrio.us propiedades macroscópicas )concentración de reactivos y productos. masa. presión de vapor. . la reacción es exot rmica $* E'ecto de la presión y del volumen! -a variación de presión en un equilibrio químico in'luye solamente. 44.i p aumenta. . %* E'ecto de las %oncentraciones! -a variación de la concentración de cualquiera de las especies que intervienen en el equilibrio no a'ecta en absoluto al valor de la constante de equilibrio.el mismo (temperatura.i 2 es positiva. el sistema se desplaza hacia donde exista menos n/mero de moles. la reacción es endot rmica.i 2 es negativa. E'ectos de los cambios de concentración sobre el equilibrio químico! . presión o concentración). "sí mismo. en la temperatura se debe de considerar su entalpía )23*! 4. cuando en el mismo intervienen especies en estado gaseoso o disuelto. el sistema evoluciona de forma que se despla a en el sentido que tienda a contrarrestar dic!a variación" "* E'ecto 1emperatura! Es la /nica variable que modi'ica el valor de su constante. . puedo obtener dos o más sustancias con di'erentes propiedades. y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra )u otras* con propiedades di'erentes. Existe otro tipo de 6eacción la de 78etátesis9+ la palabra 8etátesis signi'ica colocar en di'erente lugar. Poe por lo tanto una reacción de 8etátesis es aquella en la que las unidades químicas intercambian posiciones )a este tipo pertenecen las com/nmente llamadas . y a partir de una sustancia compuesta )'ormada por dos o más átomos*. -as reacciones químicas se mani'iestan en alguna de estas 'ormas! • • • • • • • 2ay di'erentes tipos de reacciones. • De descomposición: Es un 'enómeno químico.na reacción química es un proceso en que una o más sustancias se trans'orman en otra u otras sustancias de di'erente naturaleza.Reacción uímica . transponer intercambiar posiciones. algunas son! • De síntesis o combinación: Es un 'enómeno químico. Emisión de gases E'ervescencia %ambios de color Emisión de luz Elevación de la temperatura 5ormación de nuevas sustancias. Presión *ipótesis El desplazamiento del equilibrio químico en una reacción de doble sustitución cambiara cuando haya una variación en la concentracion y: o temperaturas a una presión constante. $ariable %ndependiente: concentración y temperatura $ariable Dependiente! Desplazamiento del equilibrio químico &u'eto de estudio! 6eacción de doble sustitución $(). . . 6ealizar los cálculos estequiom tricos.ustitución y Doble sustitución o desplazamiento* y al mismo tiempo conservan su estado original de oxidación y:o su carga iónica.n tipo importante de reacción de 8etátesis se presenta en 'orma de solución. • De doble sustitución o de intercambio: En este tipo de reacciones se intercambian los patrones de cada compuesto. !si"nación de #ariables. y generalmente depende de las características de solubilidad de los di'erentes iones presentes..perimentales . +b'eti#os e. • De sustitución o de reemplazo: En este caso un elemento sustituye a otro en un compuesto.6eacciones de . 8ezclar las disoluciones >.<. 8odi'icar la concentarcion agregando reactivos y productos B..< <BD.. D. ?bservar el equilibrio quimico @.DDD. Preparar las disoluciones.%C 5e%l= . Desplazar el equilibrio A..=D JB.gr @D ml y <DDml E E E #E. 8odi'icar las temperatura )en'riando o calentando la reacción * M-todo Material .abla /3 4ombre Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución %oncentración GmolarH [email protected] JB IE Folumen GmlH @D @D Densidad Ggr:mlH E E 5ormula . 8.iocianato de amonio Cloruro C2> .abla /0 Cantidad 0 0 0 0 1 0 2 0 0 Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución Combre 8atraz a'orado $a0o maría 8echero de bunsen $alanza granataria Fasos de precipitado gradilla 1ubos de ensayo Pinzas para tubo de ensayo pipeta Capacidad @Dml E E #ED. =.8 Ggr:molH BA. +bser#aciones vidrio 8etal 8etal 8etal vidrio 8etal Fidrio 8etal vidrio Reacti#os .. m.DeMar reposar por . esperar a que se alcance el equilibrio químico)cuando ya no hay cambios *.E 8ezclar = m.al vaso de precipitado con una pipeta de .perimentación [email protected] minutos aproximadamente. la misma mezcla se divide en tres partes iguales en los respectivos tubos de ensayo.EDividir la mezcla en cuatro partes iguales + procurando que sean <D ml en cada vaso de precKpitado @.>J E JJ.EDiluir la mezcla con aproximadamente con J> m.al vaso de precipitado con una pipeta de .D ml B. m.EEn la segunda muestra agregar [email protected] E @D @D E ). =. .de 5e%l =. E @=.D.EEl primer tubo de ensayo se introduce en un recipiente con hielo y acetona .Dml A .EEn la primera muestra agregar .E-a cuarta mezcla no se modi'ica+ este vaso se utiliza como 7testigo 7 J.%C con .de C2>%l al vaso de precipitado con una pipeta de .de agua destilada >. m.f-rrico Cloruro de amonio !"ua destilada C2> %l 2<? .D ml L . Donde se van a llevar a cabo los cambios de temperatura .%C.E Prepar disoluciones )revisar anexos*. <.EDespues de ser utilizada como testigo.de C2>. m.E En la tercera muestra agregar .de 5e%l= en un vaso de Precipitado de <@D m-.de C2>. [email protected] minutos aproximadamente. ..%C*= )ac* # 5e%l= )ac* = C2>%l)ac* # 5e . mol D.e hacen las comparaciones de las disoluciones con respecto a este.EEl segundo tubo se introduce en 7ba0o maría9 por . mol .%C )ac* ). mol EEEEEEEEEE ...E anotar datos en la tabla de resultados Resultados = C2>.= -as disoluciones y las modi'icaciones solo se realizan una vez. .. .abla / 2 Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución &ustancia 4*5&C4 6eCl2 4*5Cl 6e 7&C482 Color 4ncolora "marillo 4ncolora 6oMoECegro Concentracion D..<.>.EEl tercer tubo no se modi'ica+ este tubo de ensayo se utiliza como 7testigo 7. @ minutos aproximadamente a E. Despu s de . la mezcla se torno de color roMo sangre. "l momento de agregarlo se torna color )roMo morado* -a mezcla se tornó color )naranMa amarillo*. En el instante en el que le agregamos la mezcla se tornó )anaranMado*.ml de 5e%l= )ac* )amarillo*. En el 'ondo se 'ormo un precipitado color roMoEnegro )como el de la reacción original*. N # 2<? # C2>. 2 5 1 : . -a sustancia se tornó ligeramente amarillo mas claro.abla / 5 )#entos 0 Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución !cciones Preparación de la disolución +bser#aciones "l momento de mesclar =ml C2>. 3 N # 2<? "l agua al ser incolora y no alterar el equilibrio solo cambio el color de la mezcla a más claro )roMoEnaranMa*.A grados centígrados aprox.. y en el resto de la sustancia se rebaMo el color a naranMa.%C N # 2<? # 5e%l= N # 2<? # C2>%N # 2<? # temperatura N # 2<? E temperatura 9 & 6eacción .%C )ac* )incolora* con . +bser#aciones 6oMoECegro 6oMoECaranMa CaranMa 6oMoE8orado CaranMaE"marillo "marillo Precipitado en el 'ondo del vaso color 6oMoECegro 5e ).%C )ac* # 5e%l= )ac* # 5e ).%C 5e ).!n<lisis de resultados .%C*= =ustificacion 5e ).abla /1 Desplazamiento del equilibrio químico a diferentes concentraciones y temperaturas en una Reacción de doble sustitución )#entos 0 3 2 5 1 : .%C C2>. Mezcla 6eacción N # 2< ? N # 2< ? N # 2< ? N # 2< ? N # 2< ? N # 2< ? Cambio E E # C2>. )E* 1emperatura.%C*= C2>.%C* E se utiliza para la detección de 5e=# .%C*= )ac* = C2>%l)ac* . • Reaccion )n )quilibrio = C2>.%C # 5e%l= # C2>%# 1emperatura. de hecho el ).%C*= 5e ). que al momento de reaccionar da este color característico del compuesto.%C*= Desp( )( E E PO6 PO6 PP6 PP6 PO6 ( • !spectos Del 6e 7&cn82( El color del producto es roMo sangre. • Cambio de concentración Durante el cambio de concentración. Pues al agregar más 5e%l=.%CQ. 5e%l=. con otra de cloruro de hierro )444*. se pudo observar que al ir cambiando las concentraciones en los vasos de precipitados. dando lugar al ión G5e). es decir. El equilibrio dinámico que se establece entre los tres iones está dado por! 5e=#)ac* amarillo claro # A .%C*AH=Q de color roMo. . G5e). que libera energía.%C. Esto se puede observar en la experimentación al ver como la reacción tiene un mayor cambio agregando mayor producto. que agregando reactivos. -os iones 1iocianato. • Constante de )quilibrio Rc O . • -a )ntalpia es negativo. tenía un mayor equilibrio hacia los reactivos. 5e#=. R. reaccionan con los iones hierro )444*.%C*AH=Q de color roMo sangre. Este ión compleMo se 'orma mezclando una disolución transparente de 1iocianato de potasio. la reacción tendía tener un cabio de .%C)ac* transparente G5e). esto nos indica que el valor de la constante de equilibrio tiende hacia los productos.. debido a que es una reacción exot rmicas.%C*AH=)ac* roMo La intensidad del color ro'o nos indica. la cantidad del ión >6e7&C48 :?2Q en la mezcla en equilibrio.• Reacción comple'ometrica -a reacción elegida es la 'ormación del ión compleMo 1iocianato ' rrico. de color amarillo claro. debido a la liberación de calor. pues al congelarse la disolución.%C # 5e%l= # %alor C2>%l # 5e).%C*= "l iniciar la experimentación.%C*= $alanceando nuestra ecuación y haciendo las observaciones y cálculos . solo se pudo observar que el cambio 'ue casi mínimo. es decir. =C2>.%C # 5e%l= =C2>%l # 5e). 8ientras que la disolución que se experimento al incrementar la temperatura. se tiene un tipo de reacción como la anterior. durante [email protected]&%+4)& C2>. En el caso contrario de aumentar la temperatura la entalpia sería positiva.%C*= 6eacción de doble sustitución. se observo un color roMo. quedando así! C2>. 8ientras que al agregar más producto. Posteriormente. Donde podemos observar que es una reacción de doble sustitución. siendo una reacción endot rmica. que apenas y se obtuvo un color más claro. el cambio es menos denso. que no se observa un cambio de color notorio.%C # 5e%l= C2>%l # 5e).%C*= # calor 1eniendo 'inalmente una entalpia negativa.emperatura "l realizar el cambio de temperatura. es decir al disminuirla podemos decir! C2>.%C*= C2>%l # 5e).%C # 5e%l= la reacción. • Cambio de . que absorbe calor. al realizar las observaciones se tiene! =C2>. con las disoluciones en caliente y en 'rio+ se pudo hacer más notorio el cambio en temperaturas baMas.%C # 5e%l= =C2>%l # 5e).coloración más notorio. es decir. pasando de un color anaranMado a un color roMo negro. con un cambio en su temperatura. la energía liberada queda del lado de los productos. Durante el en'riamiento de la disolución. .os A %álculos y preparación de disoluciones utilizando 'actores de conversión.%C Densidad! JB.%C D. en una presión constante. "demás. 8ientras que al a0adir una mayor cantidad de reactivos.ceso de calor. !ne. mol C2> .%C : . 4ombre: . pues podemos concluir que un incremento de temperatura 'avorecerá el sentido que consuma parte de -se e.olubilidad! compuestos ionicos 6ombo de seguridad! g C2> .%C Punto de 5ucion! .necesarios. el cambio de color se hizo más notorio. con la [email protected] D % 88! BA.. que nuestra hipótesis si se cumple. pues es una reacción exot rmica. mol C2> BA. ml 6" C2> . se puede a'irmar que el desplazamiento depende de la concentración y temperatura. podemos decir que el equilibrio químico se desplaza hacia los productos. 'uera hacia los productos.<g C2> .%C : [email protected] g 6" C2> . se puede a'irmar lo mismo.iosanato de !monio 5ormula quimica! C2> . en la cual se lleve a cabo la reacción.%C [email protected] - .< g C2> . por tanto.DD g 6" C2> . hacia donde hubo un mayor desplazamiento del equilibrio. como se menciona en la -ey de -e %hatelier. Pues como ya se menciono el desplazamiento del equilibrio químico se 'avoreció hacia los cambios temperatura y de concentración.in embargo cabe mencionar que. volviendo la reacción exot rmica. mientras que una disminución de la temperatura 'avorece el sentido que re"enere parte del calor eliminado( 5inalmente podemos decir.. Por tal razón. al hacer las observaciones 'inales podemos deducir que la ley de -e %hatelier se cumple. pues el signo de la entalpia en negativo. Dentro del desplazamiento del equilibrio químico. de aspecto granular. mol 5e%l= <BD.=D g 5e%l= .%C ..=J=< g 6" 5e%l= =C2>#.%C . mol C2> %l [email protected] - [email protected] g C2> .eguridad g C2> %l D. # 5e#=).disolución .ALBJ g 6" C2> %l 4ombre: Cloruro 6errico 5ormula! 5e%l= Punto se 5usion! =DA D % %olor! 8arrón oscuro ?lor! D bil. =)C2>*#. mol C2> . # 5e #=%l= E.disolución . mol 5e%l= Ensayo! JJ.olubilidad! %ompuestos 4onicos 6ombo de .%C*= E. mol 5e%l= . .DDg 6" C2> %l [email protected] % 88! @=.>J g C2> %l . [email protected] g 6" 5e%l= :.%C JB.=JD= g 6" C2> [email protected] - . .%C E.%C .. semeMante al del ácido clorhídrico 1emperatura de ebullición! =.>J g 5e%l= : [email protected] g C2> %l 6&<.DD g 6" 5e%l= JB g 5e%l= 6& . . ml 6" 5e%l= 6ombo de seguridad! g 5e%l= D.disolución . .%C 4ombre: Cloruro de !monio 5ormula! C2> %l Punto de 5usion! ==LD % Punto de Ebullicion! @<DD % "pariencia! %ristales incoloros o blancos. inodoros e higroscópicos )absorben humedad del aire* . mol C2> %l @=.%C 6& D.%lE. ".BE5ebrero E<D. Pu..>.licaciones cul/ural.%C . "cGra#$Hill.de disolución de 5e%l= B%BL%+CR!6%! • • • • • CHANG. &00pp Uade . )4nternet*.%C .. DDD m.com. 8T m5e%l= .<><pp <D.8exico .D mC2>. +uímica General. 5!6!()**2).ar:.eguridad.S%uantos m.<* Wuimica Pearson .%C . mol 5e%l= = mol C2>...> . ". 2oMas de . .asp .-ico. 8 se necesitan para reaccionar con el reactive .R()**)) +uímica.=== m. mol 5e%l= 6& =. %&4pp! CH'PP(N.estrucplan.-. DDD mC2>. mol C2>.dis 5e%l= D.de 6eactivo < . "cGra#$Hill. 600pp! R12234.V )<D. .R(2006) Principios esenciales de química general 4 ed! "adrid.%C .-ico. http!::XXX.ecciones:2oMas:resultado.
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