Tesina Termodinámica

INTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

Laboratorio de Termodinámica IV

Tesina:

“Soy como la primera la ley de la termodinámica, cedo calor al cuerpo más frio”

Presentado por:

González Ángeles José Israel

Asesor:

DR. MIGUEL SÁNCHEZ PASTÉN

Grupo: 2IV46 Equipo: 1

Índice Página

Prologo -------------------------------------------------------------------------------------------- 4

Introducción

Equilibrio Químico ------------------------------------------------------------------------------ 5

En la Termodinámica el equilibrio químico ---------------------------------------------- 8

Equilibrio Químico Iónico --------------------------------------------------------------------- 11

Equilibrio Homogéneo ------------------------------------------------------------------------ 12

Constante De Equilibrio ---------------------------------------------------------------------- 12

Efecto De Un Cambio En Las Condiciones De Equilibrio --------------------------- 13

Espectrofotometría ----------------------------------------------------------------------------- 13

Fenómeno De Absorción --------------------------------------------------------------------- 15

Leyes De Absorción --------------------------------------------------------------------------- 16

Ley De Beer ------------------------------------------------------------------------------------- 17

Equilibrio Químico homogéneo En Fase ------------------------------------------------ 18

Esterificación Y Equilibrio ------------------------------------------------------------------- 21

Ionización --------------------------------------------------------------------------------------- 23

Dimerización ----------------------------------------------------------------------------------- 24

Desarrollo Experimental practica 1 ------------------------------------------------------ 26

Cálculos ---------------------------------------------------------------------------------------- 28

Conclusión ------------------------------------------------------------------------------------- 35

Desarrollo Experimental practica 2 ------------------------------------------------------ 36

Cálculos ---------------------------------------------------------------------------------------- 37

Conclusión ------------------------------------------------------------------------------------- 42

Desarrollo Experimental practica 3 ------------------------------------------------------ 43

Cálculos ---------------------------------------------------------------------------------------- 45

Conclusión ------------------------------------------------------------------------------------- 57

Artículos ---------------------------------------------------------------------------------------- 58

Bibliografía ------------------------------------------------------------------------------------ 61

Prólogo

La motivación y el esfuerzo para escribir esta tesina surgieron de la experiencia teórica y la que se obtiene al experimentar de distintas maneras en un laboratorio, para así comprobar todas las aportaciones teóricas que los profesores instruyen en clases.

En este caso, mediante el uso de varios métodos analíticos de determinación cuantitativa y cualitativa, aprendidos en otros laboratorios, se logra reflejar cómo se obtienen los resultados correctos, de distintos sistemas químicos diferentes, las constantes de equilibrio de reacción, así como la determinación del avance o coordenada de reacción para cada una en específico.

Por desgracia, muchas veces, las reacciones no siempre llegan al equilibrio debido a muchas causas externas a ellas, es decir, las condiciones de operación o el mal manejo de las sustancias, en ese caso, que puedan estar contaminadas, las condiciones no son las adecuadas para poder realizar el experimento, o su grado de pureza no sea el suficiente para llegar a un buen grado de conversión.

Aun cuando los procesos de reacción no llegan al equilibrio o a un buen grado de conversión, se realizan los estudios necesarios en los diferentes parámetros que influyen en su realización, como en el caso de este trabajo, se utilizan cálculos para el favorecimiento de analizar las condiciones y aprovechar los lineamientos necesarios para su realización.

Introducción

Equilibrio químico:

Es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.

Figura 1. Equilibrio químico

En una reacción química, cuando los reactivos se mezclan en un recipiente de reacción (y con calefacción, si es necesario), la totalidad de los reactivos no se convierten en los productos. Después de un tiempo (que puede ser inferior a millonésimas de un segundo o mayor que la edad del universo), las reacciones opuestas, pueden alcanzar iguales velocidades de reacción, creando un equilibrio dinámico en el que la relación entre los reactivos y productos será fija. Esto se llama equilibrio químico.

El concepto de equilibrio químico fue desarrollado después de que Berthollet (1803) encontrase que algunas reacciones químicas son reversibles. Para que una reacción, tal como

Pueda estar en equilibrio, las velocidades de reacción directa e inversa tienen que ser iguales. En esta ecuación química, con flechas apuntando en ambas direcciones para indicar el equilibrio, A y B son las especies químicas que reaccionan S y T son las especies productos, y α, β, σ y τ son los coeficientes estequiométricos de los reactivos y los productos. La posición de equilibrio de la reacción

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