Equilibrio Químico y Espectrofotometria

EQUILIBRIO QUIMICO 3

RESUMEN: En el presente informe se muestra, la practica de equilibrio quimico, por medio de espectrofotometria

ABSTRACT: In this report shows, the practice of chemical balance, through spectrophotometry

PALABRAS CLAVE: Equilibrio, reacción, velocidad, reactivos, concentración, temperatura, catalizador, espectrofotometria.

KEY WORDS: Kinetic, reaction, speed, reagents, concentration, temperature, catalyst, spectrophotometry.

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Equilibrio químico:

Es un estado en el cual no se observan cambios durante algún tiempo transcurrido. Cuando una reacción química se lleva al equilibrio, las concentraciones de reactivos y de los productos permanecen constantes en el tiempo, sin que se produzcan cambios a nivel visible del sistema. Pero por otro lado a nivel molecular  esta existiendo una gran cantidad de actividad debido a que las moléculas de los reactivos  siguen formando moléculas de los productos y estos al mismo tiempo reaccionan para formar moléculas de reactivos. [3].

En las reacciones químicas muy pocos no son reversibles, esto quiere decir que de los productos no pueden reaccionar para generar reactivos.

En una reacción siempre se tiende de los reactivos a los productos (          ), pero en una reacción reversible instantáneamente cuando se forman algunas moléculas de productos estas reaccionan para generar de esta misma manera a los reactivos.                 [pic 1]

      [pic 2]

Entonces se puede decir que el equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de la reacción directa e inversa se igualan y las concentraciones permanecen constantes.

Un ejemplo de equilibrio químico muy sencillo es este:                                         H 2O(L)                  H2O(g)[pic 3][pic 4]

Aquí se podría denominar que en una reacciona de el mismo elemento se alcanza un equilibrio físico, ya que la cantidad de moléculas de agua evaporadas es la misma que las condensa.

[pic 5]

Recuperada del libro química general Raymond Chang 7ma edición.

1.2 Ley de acción de masas:

Cerca del año 1864, los químicos noruegos Guldberg y Waage encoraron que existía una relación entre las concentraciones de los reactivos y de los productos de una reacción en equilibrio a lo cual denominaron la ley de acción de masas y se explica de esta manera:

Cuando se tiene una reacción reversible se observar que en un determinado tiempo las cantidades de los reactivos y de los productos se mantienen invariable,  esto no significa que la reacción pare al contrario ella sigue su curso pero esto indica que las velocidades de reacción están igualadas, de esta manera se puede representar una reacción en equilibrio de esta manera:

aA + bB                       cC + dD[pic 6][pic 7]

Para entender  y leer esto mas fácilmente se puede decir que los reactivos de color rojo reaccionan para formar los productos verdes (esta seria el sentido directo), pero las flechas indican que los productos también pueden reaccionar para formar los reactivos (sentido inverso).

Las velocidades en las que se tiene lugar ambos procesos se pueden representar así:

 V1 =  k1 [A]a [B]b

V2  = k1  [C]c  [D]d 

Entonces en el equilibrio las velocidades de las reacciones son inversa y directamente iguales por lo tanto se genera la siguiente ecuación que es con la que se va a trabajar la constante.

[pic 8]

1.3 Cociente de reacción:

Es una expresión similar a la constante de equilibrio, la cual informa en cada momento del desarrollo de la reacción. En la expresión del cociente de la reacción no se emplean concentraciones de equilibrio de reactivos y de productos, sino las concentraciones instantáneas de la misma y se generan las siguientes conclusiones:

• Si Q = Kc el sistema se encuentra en equilibrio
• Si Q <  Kc se favorecerá la reacción hacia la derecha formando productos.
• Si Q > Kc se favorecerá la reacción de descomposición de los productos formados en los reactivos dela partida.

Formas de representar el equilibrio:

[pic 9]

1.4 Grado de disociación

Es el tanto por una molécula de las moléculas disociadas .

 [pic 10]

1.5 Espectrofotometría.

 Espectro Electromagnético:

Es el grupo de ondas electromagnéticas que abarcan desde la mayor energía y menor longitud de onda como lo son los rayos gama y rayos x, pasando por la luz ultravioleta, infrarroja. Las ondas electromagnéticas se desplazan a la velocidad de la luz. La región visible de los espectros esta comprendida entre 380 a 750 nm.[6].

Espectrofotometría:

Es un método de análisis que hace uso de la interacción entre la materia y la energía radiante la cual se refiere a como las ondas electromagnéticas se propagan y transporta sin transferencia de materia.[6-7].

Absorción Electromagnética:

Es la interacción de los fotones con los electrones de la sustancia , en este proceso se transfiere energía a la molécula que provoca una disminución en la intensidad la radiación electromagnética incidente. La escala de absorbancia se encuentra entre 0 y 2. [7].

Ley de Lambert-Beer

Cuantifica la radiación absorbida en función de la concentración de las moléculas del la sustancia que se analiza y depende de la longitud que recorre el rayo en el medio absorbente.

A = log (P0 / P) = abc;

c = Concentración de la especie absorbente

b = Longitud interna de la celda

a = Absortividad

A = Es la absorbancia

P0 = Intensidad de radiación del haz de fotones que inciden sobre la celda

P = intensidad con la que el rayo abandona la celda.[6].

Espectrofotómetro y Colorímetros:

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