Sistema de Metátesis

CONTENIDO DISEÑO EXPERIMENTAL

Proyecto Problema y objetivos…………………………………………….2

Introducción……………………………………………………………….....3

Hipótesis……………………………………………………………………...6

Método………………………………………………………………………..7

Referencias…………………………………………………………………..9

Proyecto 1: EQUILIBRIO QUIMICO

Estudio experimental del desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis.

PROBLEMA

Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis.

OBJETIVO GENERAL

Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis en medio acuoso y algunos factores que lo modifican

OBJETIVOS PARTICULARES

1. Preparar disoluciones molares con base en las propiedades de los reactivos.
2. Escribir y balancear la ecuación química de los reactivos.
3. Describir las propiedades fisicoquímicas de los componentes del sistema.
4. Describir el sistema química y fisicoquímicamente.
5. Establecer la ley de acción de masas para el sistema.
6. Estudiar el desplazamiento del Equilibrio Químico en función de la concentración.
7. Estudiar el desplazamiento del Equilibrio Químico n función de la temperatura.
8. Analizar el desplazamiento del equilibrio químico del sistema con base en la estequiometria, la Ley de acción de masas y el principio De Lechatelier.

INTRODUCCION

El presente estudio experimental del equilibrio químico de un sistema de metátesis siendo una reacción de metátesis o de doble sustitución, cuando dos compuestos participan en una reacción, donde el catión (+) de uno de los compuestos se combina con el anión (-) del otro. Por ejemplo;

[pic 1]

 Experimentalmente las reacciones de metátesis pueden ser estequiometrias o con reactivo limitante. Estas reacciones pueden ser de dos tipos: homogénea o heterogénea.

 En una reacción Homogénea se contiene dos o más sustancias combinadas de tal forma que cada una conserva su identidad química. Las reacciones homogéneas o uniformes son aquellas en las que la composición es la misma en toda la muestra. La reacción homogénea también se denomina disolución, que consiste en un disolvente, normalmente la sustancia presente en mayor cantidad, y uno o más solutos.

 En reacciones Heterogéneas la composición de la muestra varía de un punto a otro. Normalmente sus componentes se pueden distinguir a simple vista o al microscopio. Se pueden emplear varios métodos físicos para separar los componentes de una mezcla heterogénea.

2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g) (Reacción homogénea)

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l) (Reacción heterogénea)

La teoría de colisiones explica que no todos los reactivos reaccionan en su totalidad para formar productos. En todas las reacciones químicas sin importar si son de naturaleza estequiometria o de reactivo limitantes, parte de los reactivos permanece sin reaccionar, esto es explicado a través de la teoría de colisiones donde Max Trautz y William Lewis explican cualitativamente cómo ocurren las reacciones químicas y porqué las velocidades de reacción difieren para diferentes reacciones. Para que una reacción ocurra las partículas reaccionantes deben colisionar. Solo una cierta fracción de las colisiones totales causan un cambio químico; estas son llamadas colisiones exitosas. Las colisiones exitosas tienen energía suficiente (energía de activación) al momento del impacto para romper los enlaces existentes y formar nuevos enlaces, resultando en los productos de la reacción. El incrementar la concentración de los reactivos y aumentar la temperatura lleva a más colisiones y por tanto a más colisiones exitosas, incrementando la velocidad de la reacción.

Cuando un catalizador está involucrado en la colisión entre las moléculas reaccionantes, se requiere una menor energía para que tome lugar el cambio químico, y por lo tanto más colisiones tienen la energía suficiente para que ocurra la reacción. La velocidad de reacción por lo tanto también se incrementa.

Hay dos tipos de colisiones:

-Horizontal. Colisión más lenta

-Vertical. Colisión más rápida, colisión efectiva

 Cuando la cantidad de colisiones posibles se ha efectuado llega un momento en el que parece que la reacción ha concluido, es decir, inevitablemente llega al equilibrio químico que se establece cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad.

[pic 2] [pic 3]

El equilibrio químico puede definirse como cuando la concentración del reactivo en equilibrio y productos permanece constante.[pic 4][pic 5]

La velocidad de las colisiones efectivas con orientación adecuada forma los productos de la reacción.

Como la concentración de reactivos y productos en el equilibrio permanece constante entonces se puede cuantificar la ley de masas: Para cualquier proceso químico en equilibrio, a una temperatura determinada, se cumple que el cociente entre las concentraciones molares (moles/l) de los productos y de los reactivos, elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, es una constante que depende de la temperatura, llamada constante de equilibrio denotada como: [pic 6], el subíndice c indica que las cantidades de los reactivos y de los productos están expresadas como concentraciones molares.

                                    [pic 7]

Las especies que intervienen en el cálculo de kc son aquellas que pueden variar su concentración. Por tanto, son sustancias gaseosas o que están en disolución, tanto para equilibrios homogéneos como para heterogéneos. Las demás están incluidas en la constante.

La magnitud kc nos informa sobre la proporción entre reactivos y productos y hacia donde es desplazado el equilibrio químico; así:

-Cuando kc > 1, en el equilibrio resultante la mayoría de los reactivos se han convertido en productos.

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