Concepto de equilibrio y cálculo de equilibrio químico

UNIVERSIDAD DE SONORA

FACULTAD INTERDISCIPLINARIA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD

Departamento de Ciencias Químico-Biológicas

Hernández Cruz Camila a221213035@unison.mx, Robles García Dulce Jackelyn a221216235@unison.mx

Químico Biólogo Clínico- Laboratorio de Equilibrio Químico- Dra Rita Paz Samaniego- Práctica 2

        [pic 1]

Concepto de equilibrio y cálculo de equilibrio químico

Introducción y objetivo

En muchas reacciones químicas la conversión de reactivos a productos es incompleta No importa cuánto tiempo trascurra siempre queda cierta cantidad de reactivos que no se trasforman en productos.

Consideraremos la siguiente reacción:

 [pic 2]

Donde a b c y d son los coeficientes estequiométricos de las sustancias A, B, C, y D en la ecuación balanceada El inicio de la reacción A y B se combinan para formar C y D y conforme la concentración de los reactivos A y B disminuyen la velocidad de reacción en sentido directo también decrece en forma proporcional pero como la concentración de C y D aumenta la velocidad de reacción hacia la formación de A y B también aumenta Eventualmente se alcanza un punto en el cual la velocidad de reacción en sentido directo es igual a la velocidad de reacción en sentido inverso y el sistema alcanza el estado de equilibrio

OBJETIVO:

Familiarizarse con el concepto dinámico de equilibrio y aprender un método de medición de las constantes de equilibrio

METODOLOGIA:

PREPARACION Y ESTANDARIZACION DE NAOH

1. Preparamos 500 ml de disolución de NaOH 0.2m
2. Determinamos la concentración con una valoración de KHC8H4O4
3. Estandarización: pesamos de 0.2 a 0.4 de KHC8H4O4 con precisión de 0.1 mg
4. Introducimos en un matraz de 125 ml y disolvimos en 20 ml de agua. Hoy añadimos de 2 gotas de fenolftaleína 0.1% hasta que apareció color permanente.
5. Replicamos 3 veces

PARTE 2

1. Utilizamos 10ml de ácido acético en un vaso precipitado, en otro vaso precipitado pesamos 10 ml de alcohol propílico.
2. Mezclamos ambos reactivos en un matraz Erlenmeyer. Tapamos y agitamos generosamente
3. Tomamos una alícuota de 1 ml de la mezcla la pasamos a otro matraz Erlenmeyer con 25 ml de agua destilada y 2 gotas de fenolftaleína.
4. Determinamos la concentración con ácido acético valorado con hidróxido de sodio
5. El resto de la mezcla de reacción la pasamos a un matraz de fondo redondo, agitamos cuidadosamente agregando 5 gotas de ácido sulfúrico
6. Tomamos un alícuota de 1 ml adicionando un matraz con 25 ml de agua 2 gotas de fenolftaleína y valoramos con hidróxido de sodio
7. Agregamos perlas de ebullición al matraz de fondo redondo con la mezcla de reacción y ensamblamos en un condensador.
8. Calentamos y dejamos reflujar 1 hora, después de enfriamos a temperatura ambiente por inmersión en baño maría
9. Tomamos una alícuota de 1 ml y valoramos con hidróxido de sodio restamos del hidróxido de sodio gastado en valoración de ácido sulfúrico
10. Reflujamos por 20 minutos más, enfriamos y valoramos una alícuota de 1 ml
11.  Realizamos los cálculos

Resultados y discusión;

Como es señalado en la metodología se tomaron tres alícuotas diferentes que se sometieron al proceso de valoración con NaOH; la primera de la mezcla de ácido acético y alcohol n-propílico, la segunda después de haberle agregado ácido sulfúrico y la última después de haber dejado calentar por media hora, en la siguiente tabla se muestra el volumen gastado de NaOH por cada matraz.

Tabla 1 NaOH gastado por alícuota

de acuerdo con la práctica se considera que se alcanzó el equilibrio si la diferencia entre los volúmenes gastados de NaOH varía 0.5 ml por lo que la reacción NO se encuentra en equilibrio; esto puede deberse a uno de dos motivos:

1. Errores en la titulación, al momento de titular hubo errores que nos llevaron a pasarnos del volumen necesitado para que la solución cambiara de color
2. La muestra necesitaba calentarse por más tiempo, por cuestiones de falta de tiempo de clase no pudimos seguir calentando la solución para extraer una cuarta alícuota que titular

La práctica además indica que calculemos la concentración de ácido acético en la reacción y la concentración que reaccionó de éste; a partir de los cálculos mostrados en la imagen 1 encontramos que nuestra reacción inicia con 6.4548 moles de ácido acético en la primera alícuota y de éstos no reaccionan 2.0394 moles, y pasan a la parte de los productos 5.0094 m que se encuentran en equilibrio

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