Práctica 1 LIQ 4

PRACTICA 1. DEFINICIÓN DE UN SISTEMA REACCIONANTE

Resumen:

El problema consistió en establecer las condiciones óptimas de proceso para lograr una conversión del 50% para la hidrólisis de diacetato de etilenglicol, en un tiempo aproximado de 15 minutos. Se propuso una medición de parámetros de reacción, esto, con el fin de concretar cuáles son las restricciones ideales para realizar satisfactoriamente y con una menor cantidad de recursos la reacción.

Se evalúo el avance de reacción a diferentes temperaturas en dos diferentes casos: primero con una carga de reactivos inicial siguiendo el modelo de un reactor Batch, y posteriormente se evalúo a temperatura de ebullición con una adición sucesiva de agua siguiendo el modelo de reactor Semibach.

Con el análisis de cromatógrafo se logró evaluar el tiempo en el que la reacción podría llegar a su punto de equilibrio, a qué temperatura podía llevarse a cabo el máximo rendimiento de reacción y con cuánta energía se puede llevar a cabo en un tiempo estimado mínimo.

Introducción:

Todas las reacciones químicas son en realidad sistemas en equilibrio dinámico, que a veces se desplazan por completo en un determinado sentido, es decir, aparecen como irreversibles debido a las condiciones en que se realizan. No obstante, se puede actuar sobre estas reacciones de modo que se invierta el proceso, aunque este efecto sea difícil de conseguir y apreciar en algunas reacciones que se consideran comúnmente irreversibles. Por esta razón es frecuente poner en las reacciones químicas, en vez de una sola flecha, una doble flecha indicando los dos sentidos de la reacción. La flecha de mayor longitud indica que la reacción se encuentra desplazada en ese sentido. Una reacción del tipo:

tiene una constante de equilibrio Kc a una determinada temperatura expresada por:

en la que los símbolos indican concentraciones molares de las sustancias.

Henry Louis Le Chatelier (1850- 1936) químico francés estudio los cambios que ocurren en un sistema en equilibrio.

Un sistema en equilibrio puede ser alterado si se modifican las condiciones que se establecieron para lograr el equilibrio. Esto es, puede haber cambios en las concentraciones de los reactivos y/o productos, la presión, el volumen y la temperatura del sistema y romper el equilibrio. Le Chatelier, estableció: si un sistema en equilibrio es perturbado por un cambio de temperatura, presión o concentración, el sistema se desplazará en la dirección que contrarreste al mínimo dicha perturbación, lográndose un nuevo estado de equilibrio.

Cambios de concentración.

Cuando se agrega una sustancia a un sistema en equilibrio, reactivo o producto, éste se desplazará en el sentido que lo contrarreste consumiendo la sustancia adicionada y conseguir un nuevo estado de equilibrio. Si por el contrario, se extrae del sistema reactivo o producto, el sistema se dirigirá en la dirección que se forme más de la sustancia retirada.

Cambios en el volumen y la presión.

Un sistema en equilibrio a temperatura constante en el que se reduce el volumen origina un aumento en la presión total, de tal forma que el equilibrio se desplazará en el sentido que disminuya la presión ejercida por las moléculas, es decir, donde haya menor número de moles gaseosos. Los cambios de presión no afectan a los líquidos ni a los sólidos por ser prácticamente incompresibles.

Si se produce el cambio contrario, un aumento en el volumen, la presión disminuye, entonces la reacción se desplaza hacia donde exista mayor número de moles gaseosos. En un sistema con igual número de moles gas en reactivos y productos, un cambio de presión no afecta la posición del equilibrio.

Cambios en la temperatura.

Para saber cómo afecta la temperatura a un sistema en equilibrio, es

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