Trabajo De Quimica

INTRODUCCIÓN

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 se dice que está muy desplazada a la derecha, si, en el equilibrio, casi todos los reactivos se ha utilizado y a la izquierda si solamente se forma algo de producto a partir de los reactivos.

1.- ¿QUE ES EL EQUILIBRIO QUÍMICO?

En un proceso químico, el 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 química 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.

2.- RECONOCIMIENTO DEL ESTADO DEL EQUILIBRIO MICROSCÓPICO BUSCAR LOS SIGUIENTES PUNTOS:

Constancia en las propiedades microscópica

La condición de equilibrio químico es exactamente análoga a la condición de equilibrio físico. En un sistema químico se alcanza el equilibrio cuando tienen lugar reacciones en sentidos opuestos a la misma velocidad y el sistema tiene la apariencia macroscópica de estabilidad y permanencia, a pesar de hecho de que los reactivos se transforman en productos y viceversa, al nivel molecular (reversibilidad microscópica).

Naturaleza Dinámica del Equilibrio.

La naturaleza se encuentra en equilibrio dinámico, sea cual fuere la multiplicidad de formas en que se exprese; un helecho que abre su densa espiral al sol, un nautilo que descansa en la orilla, un girasol que se yergue alto y radiante expresan la misma relación proporcional en la naturaleza. Ésta es la relación «áurea», se exhibe en plantas, animales, el cuerpo humano y, según opinan algunos, en la conciencia universal. Actúa como tónico o hilo conector por todo el universo. Muestra las interrelaciones de todas las formas de energía, visibles e invisibles. El color es uno de los embajadores del conocimiento universal en la naturaleza. Nos conecta con nuestra alegría, salud y vida.

Sistema cerrado como condición del equilibrio

En un sistema en el que puede cambiar la composición, las condiciones de espontaneidad y equilibrio vienen dadas por las ecuaciones de Gibbs. Y en el caso más sencillo, que es suponer un sistema cerrado y de una sola fase, en el que sólo sea posible realizar un trabajo P-V, y que se encuentre en equilibrio térmico y mecánico, la condición de equilibrio material dada por la expresión:

sistema cerrado, una sola fase, sólo trabajo P-V y en equilibrio térmico (dT=0) y mecánico (dP=0)

Por simplicidad, para estudiar cómo se alcanza el equilibrio químico vamos a suponer que realizamos la siguiente reacción:

3.- ¿EXPLIQUE Y DIGA EL SIGNIFICADO DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO Y SEÑAÑE SU FÓRMULA PARA OBTENERLA

Constante de equilibrio: es una medida de posición que indica si una reacción química está desplazada hacia los productos (reacción directa), es decir, mayor formación de productos; o, si está desplazada hacia los reaccionantes o reactivos (reacción inversa), en este caso mayor disociación de productos para volver a formar los reaccionantes.

Cuando el cálculo de la constante K tiene un valor mayor de 102 el desplazamiento es hacia los productos, si el valor de K es menor de 10-2, la reacción está desplazada hacia los reaccionantes.

Cuando se alcanza el equilibrio químico las moléculas de los reaccionantes y de los productos se combinan y descomponen continuamente dando lugar a un equilibrio dinámico. Para que la reacción entre en equilibrio se requiere que se desarrolle en un sistema cerrado donde la temperatura, presión y concentración sea constante

El cálculo de la constante de equilibrio se realiza aplicando la siguiente ecuación, donde A y B son las sustancias reaccionantes y AB es el producto.

La reacción alcanza el equilibrio cuando la velocidad hacia la derecha (Vd) es igual a la velocidad hacia la izquierda (Vi), manteniéndose las concentraciones de los reaccionantes (K1) y de los resultantes (K2) constantes.

El cociente de dividir dos constantes es también una constante.

Esta es la expresión matemática que define la constante de equilibrio para todas las reacciones donde se establece el equilibrio, se conoce como Ley del equilibrio químico.

La Ley del equilibrio químico se enuncia de la siguiente manera: “En un sistema de equilibrio, el producto de las concentraciones (mol/L) de las sustancias resultantes, entre el producto de las sustancias reaccionantes, cada una de ellas elevada a una potencia igual al número de moles que intervienen en la reacción, es un valor constante para cada temperatura”.

El rango del valor de K sirve para predecir el comportamiento del sistema en equilibrio. (ver tabla)

Algunos ejemplos de la aplicación práctica de esta ecuación se muestran a continuación:

Para la siguiente ecuación escribir la expresión de la constante de equilibrio:

A cierta temperatura, la reacción gaseosa:

Produce las siguientes concentraciones:

Obtener el valor de K.

K = 1,344 Siendo K > que 1 esto indica que la reacción está desplazada a la derecha.

4.- ¿EXPLIQUE EL PRINCIPIO DE LE CHÂTELIER?

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