Temperatura y concentración como factores que modifican el equilibrio químico de una reacción de metátesis.

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán Izcalli

Laboratorio de Ciencias Básicas II

Temperatura y concentración como factores que modifican el equilibrio químico de una reacción de metátesis.

(diseño Experimental)

Martinez Garcia Juan Pablo

 Pérez García Alejandro  Emilio

Plata Martínez Mauricio Moisés

Puente del Moral Jefte Adriel

Índice

Temperatura y concentración como factores que modifican el equilibrio químico de una reacción de metátesis

Problema

Determinar experimentalmente la relación cualitativa entre el desplazamiento del equilibrio químico de una reacción de metátesis con la concentración y la temperatura.

Marco teórico.

El equilibrio químico puede ser analizado desde dos perspectivas: desde el punto de vista termodinámico cuando se considera la composición del sistema químico, o bien desde la cinética, cuando se toman en cuenta las velocidades de las reacciones normal e inversa. En este escrito se usa una analogía de acción-reacción para explicar el equilibrio químico de una reacción elemental. Pero si se tiene un mecanismo químico complejo que consiste de varias etapas, la misma analogía se puede usar ya que en el estado de equilibrio cada etapa misma está en equilibrio.

Dicho esto, representa un papel muy importante en la mayoría de los procesos de la vida diaria. Este concepto teórico se encarga de regular las energías potenciales de todos los procesos químicos y representa un estado de energía mínima. Retomando lo anterior, se traduce en que todos los procesos que ocurren en la naturaleza, y aquellos provocados por el hombre de una manera u otra, en un cierto tiempo, el cual puede ser muy grande, tienden al equilibrio; por lo mismo, la importancia de este concepto aunado a la dificultad de entenderlo y de aplicarlo por parte de los estudiantes. Así llegamos al  objetivo de este trabajo que es explicar de una manera simple el concepto de equilibrio químico. Iniciamos por establecer la pregunta de rigor:

¿Qué es el equilibrio químico?

El equilibrio químico es el estado que alcanza todo proceso químico cuando las velocidades o los cambios de los sentidos directos y contrarios de las reacciones elementales son iguales, lo cual se da como consecuencia una velocidad aparentemente nula para una reacción reversible. Esto quiere decir que al mismo tiempo se dan transformaciones por parte de los reactivos y productos, para así saber que el equilibrio químico es un estado dinámico y no estático. Además, existe otra definición dada por la termodinámica y que relaciona cantidades de reactivo y producto en un valor que ofrece un mínimo de energía en el sistema. Podemos decir que la termodinámica aplica las leyes que definen las condiciones finales en el sistema, es decir, el equilibrio químico.

Si K<1 mas Reactivos que Productos

Si K>1  mas Productos que Reactivos

Si K=1 Estan en equilibrio

Las reacciones químicas que pueden ocurrir en cualquier dirección se llama reacción reversible, casi ninguna llega a ser completa, no se convierten por completos en productos

Después de esto podemos decir que:

a= coeficiente estequiométrico

A: Fórmulas

Ejemplo: aA+bB → cC + Dd

Lo que quiere decir la formula anterior es que cuando A y B reaccionan para formar  C y D con la misma rapidez con la que C y D  reaccionan para formar A y B el sistema se encuentra en equilibrio, y con esto podemos meternos más a fondo a otro tipo de reacción, que es la Reacción de Metátesis.

Este tipo de Reacción nombrada de Metástasis por ser Reacción de doble desplazamiento, en este tipo de reacción los iones positivos y negativos en dos compuestos “cambian de compañero”, sin cambios en los números de oxidación y forman 2 compuestos nuevos.

Después de esto, en un sistema en equilibrio, se dice que el equilibrio está desplazado hacia la derecha si hay más de C + D que de  A + B; y que está desplazado hacia la izquierda si hay mas A y B está presente

Por ejemplo:

2 SO2 + O2 → 2 SO3

Asimismo, el equilibrio químico es un estado de equilibrio dinámico en el que las velocidades de las reacciones inversas y directas son iguales ya que no hay cambios neto en las concentraciones de reactivos o productos.

Los factores que desplaza el equilibrio químico pueden ser tres empezando por la temperatura, siendo el equilibrio químico una variable dependiente de esta, para analizar mejor esta dependencia se construyó la siguiente tabla que explica cómo afecta la temperatura al desplazamiento químico equilibrio químico

Y para acabar, mencionar el enunciado del principio de Le Chatelier:

Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor, el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificación.

Lo que podría afectar este sistema seria las siguientes: Temperatura, Presión, Concentración

En el caso de la temperatura, si aumenta la producción de producto y desplazara el equilibrio a la izquierda pero si también aplicamos presión al sistema la zona el equilibrio químico se desplazara a  donde tenga  menos volumen y si ya al final agregamos más reactivos el equilibrio se desplazara a la izquierda nuevamente

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