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"Año de la lucha contra la corrupción e impunidad"

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA Facultad de Ingeniería Química y Petroquímica

ASIGNATURA: Laboratorio - Química aplicada a la ingeniería TEMA: INFORME - Constante de equilibrio químico DOCENTE: Ing. Fausto Perea Ormeño INTEGRANTES:    

Asto Puma Yuli Barzola Chanca Emily Napanga Clemente Carla Sánchez Soto José

CICLO: II-B

ICA -PERU 2019 1

DEDICATORIA Dedicamos este trabajo a Dios, Por brindarnos sabiduría y paciencia. A nuestros padres, por su apoyo incondicional tanto en nuestras vidas profesionales como personales, y por los valores que nos inculcan. A todas las personas que de una u otra colaboraron en la realización de este informe.

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ÍNDICE I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII.

Dedicatoria……………………………….…………………………………….2 Introducción…………………………………………………………….….…..4 Objetivo………………………………………………………………………...5 Constante de equilibrio químico………….………………………..…………..6 Experiencia N°2……………….……………….…………………………..…..7 Cuestionario…………..…………….………………………………………….8 Conclusión………………………………………………………………….…13 Bibliografía……………………………………...………………………….…14

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INTRODUCCION La condición en la cual la concentración de todos los reactivos y productos deja de cambiar con el tiempo se llama equilibrio químico. Se establece un equilibrio químico cuando están ocurriendo reacciones opuestas con la misma velocidad: la velocidad de formación de los productos a partir de los reactivos es igual a la velocidad de formación de los reactivos a partir de los productos. Los equilibrios químicos son importantes para explicar un gran número de fenómenos naturales y biológicos (nuestra respiración es controlada por un equilibrio químico), y desempeñan papeles importantes en muchos procesos industriales (proceso Haber de síntesis de amoníaco).

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OBJETIVO Verificar experimentalmente el desplazamiento de un equilibrio químico.

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CONSTANTE DE EQUILIBRIO QUIMICO El valor de Kc permanece constante al variar las concentraciones o en presencia de catalizadores, pero cambia al variar la temperatura, teniendo su ecuación balanceada.

ACOTACIÓN: Todas las [ ] gaseosas, acuosas o soluciones.

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EXPERIENCIA N°2 A) Preparar una serie de 5 tubos de ensayo con 1ml de solución de cromato de potasio (K2CrO4) al 0,1 M, de igual manera 5 tubos de ensayo que contenga cada una de ellos 1ml de solución de Dicromato de potasio (K2Cr2O7) al 0.1 M. B) Los primeros tubos de ensayo son los tubos patrones, separarlos. C) El 2° y 3° par de tubos de ensayo; adicionar con la ayuda de una pipeta solución de KOH al 0,1 M, siga goteando la solución hasta cuando observe algún cambio. Registre algún cambio. D) El 4° y 5° par de tubos de ensayo, adicionar con la ayuda de una pipeta solución de HCl AL 0,1 M, siga goteando la solución de HCl hasta cuando observe algún cambio. Registre resultado. E) Conserve los 4 pares de muestra. Al 2° y 3° par de tubos de ensayo que contienen dicha solución, adicionar de HCl al 0,1. Observe. Y al 4° y 5° par que contiene la dicha solución, agregar solución de NaOH al 0.1 M. OBSERVE.

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CUESTIONARIO 1.

¿CUANDO

UNA

REACCION

ES

REVERSIBLE

E

IRREVERSIBLE?, representa mediante fórmula, cada una de las reacciones. REACCIONES IRREVERSIBLES Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por completo una o varias de las sustancias reaccionantes y por tanto la reacción inversa no ocurre de manera espontánea.

En estas reacciones la variación de entropía ocurre de tal manera que la entropía final es diferente a la inicial, por tanto, no se puede volver al estado inicial de entropía. REACCIONES REVERSIBLES Las reacciones reversibles son aquellas en las que los reactivos no se transforman totalmente en productos, ya que éstos vuelven a formar los reactivos, dando lugar así a un proceso de doble sentido que desemboca en equilibrio químico.

Este estado de equilibrio de una reacción reversible es el estado final del sistema en el que las velocidades de reacción directa e inversa son iguales ( ) y las concentraciones de las sustancias que intervienen permanecen constantes. Pero este estado es dinámico, ya que hay una incesante transformación química de las sustancias en los dos sentidos de la reacción, a pesar de que las concentraciones de reactivos y productos se mantengan constantes. Esto es así independientemente de las 8

concentraciones iniciales, por lo que se establece un cociente entre las concentraciones de productos y reactivos en el equilibrio, a una temperatura dada, conocida como constante de equilibrio Kc ( )

K2CrO4 + 3HCl + NaOH ⇌ 2KO + NaCrO + 2H2O + 3Cl 2.

¿QUE ES EQUILIBRIO QUIMICO Y COMO SE RECONOCE

QUE UNA REACCION QUIMICA LLEGO A SU EQUILIBRIO? EQUILIBRIO QUIMICO Equilibrio químico es la denominación que se hace a cualquier reacción reversible cuando se observa que las cantidades relativas de dos o más sustancias permanecen constantes, es decir, el equilibrio químico se da cuando la concentración de las especies participantes no cambia, de igual manera, en estado de equilibrio no se observan cambios físicos a medida que transcurre el tiempo; siempre es necesario que exista una reacción química para que exista un equilibrio químico, sin reacción no sería posible. Cuando se alcanza esta situación, desde el punto de vista macroscópico, se observa que las CONCENTRACIONES de las sustancias, tanto reactivos como productos de la reacción, permanecen CONSTANTES a lo largo del tiempo. 3.

¿QUE

FACTORES

AFECTAN

A

LOS

EQUILIBRIOS

QUIMICOS, CITE EJEMPLOS? Efecto de la temperatura: Es la única variable que, además de influir en el equilibrio, modifica el valor de su constante. Si una vez alcanzado el equilibrio se aumenta la temperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica desplazándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica. Aquí debemos recordar que en las reacciones químicas existen dos tipos de variación con la temperatura: Exotérmica: aquella que libera o desprende calor. Endotérmica: aquella que absorbe el calor. Efecto de la presión: Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde exista menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen, y viceversa. Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistema sin afectar el equilibrio agregando un gas noble. 9

Efecto de las concentraciones: Un aumento en la concentración de uno de los reactivos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya. Efecto de los catalizadores: Los catalizadores son sustancias que aceleran las reacciones químicas. No afectaran al equilibrio químico ya que aceleran la reacción directa e inversa por igual. El único efecto es hacer que el equilibrio se alcance más rápidamente. 4.

DE LAS SIGUIENTES REACCIONES QUIMICAS, OBTENGA

EL Kc 3 H2(g) + N2(g) ⇌ 2 NH3(g)

H2 (g) + I2 (g) ⇌ 2HI (g)

5.

CARACTERISTICAS

DEL

CROMATO

DE

POTASIO

Y

DICROMATO DE POTASIO. CROMATO DE POTASIO

El cromato de potasio es un sólido cristalino de color amarillo limón, muy estable y soluble en agua. Es una sal tóxica y ecotóxica, como muchas sales de cromo.

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El cromato de potasio son cristales ortorrómbicos de un color amarillento que carecen de un aroma característico y tiene un sabor amargo desagradable. El dicromato de potasio (K2Cr2O7) es una sal del hipotético ácido dicrómico, H2Cr2O7 (este ácido como tal sustancia no es estable). Se trata de una sustancia de color intenso anaranjado. Es un oxidante fuerte. En contacto con sustancias orgánicas puede provocar incendios.

Reactividad y peligros Los agentes oxidantes, como el cromato de potasio, pueden reaccionar con los agentes reductores para generar calor y productos que pueden ser gaseosos (causando la presurización de los recipientes cerrados). Los productos pueden ser capaces de reacciones adicionales (como la combustión en el aire). La reducción química de los materiales en este grupo puede ser rápida o incluso explosiva, pero a menudo requiere de iniciación (calor, chispa, catalizador, adición de un disolvente). Las mezclas explosivas de agentes oxidantes inorgánicos con agentes reductores a menudo permanecen inalteradas durante largos períodos si se evita la iniciación. Tales sistemas son típicamente mezclas de sólidos, pero pueden implicar cualquier combinación de estados físicos. Algunos agentes oxidantes inorgánicos son sales de metales que son solubles en agua. La disolución disminuye pero no anula el poder oxidante de tales materiales. Los compuestos orgánicos, en general, tienen algún poder reductor y en principio pueden reaccionar con compuestos de esta clase. DICROMATO DE POTASIO

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Se presenta en su aspecto natural como un sólido de color anaranjado, no tiene un olor característico (inoloro), soluble en agua, no es higroscópico, lo que se traduce en que no absorbe el agua presente en la atmósfera. Sintetización del dicromato potásico: Esta sal puede ser producto de dos reacciones en las que el mecanismo predominante es el desplazamiento de especies químicas:  

Cromato de potasio (K2CrO4) con ácido sulfúrico (H2SO4). Dicromato de sodio (Na2Cr2O7) y cloruro de potasio (KCl).

Fórmula química: La molécula de dicromato de potasio (K2Cr2O7) está formada por dos átomos de potasio, dos átomos de cromo y 7 átomos de oxígeno. Peso molecular: Indica que la relación entre su unidad de masa, y el espacio molecular ocupado por este compuesto equivale a 294,21 g/mol. En el caso particular del dicromato potásico 294,21 gramos se encuentran contenidos en una unidad molecular. Industria química 

Curtido de pieles: este es la etapa del proceso del tratamiento de pieles que permite estabilizar el colágeno de la piel mediante agentes curtientes minerales o vegetales, transformándola en cuero, siendo las sales de cromo las más utilizadas.



Inhibidor de corrosión: El dicromato es empleado para cubrir las superficies metálicas, proporcionando una película protectora que detiene los agentes corrosivos que atacan a los metales, y que representan un gran problema en diversas áreas.



Pigmentos: Los pigmentos, en especial los inorgánicos, son los principales componentes de los sistemas de revestimiento y contribuyen directamente a la utilización de éstos en su función protectora. A partir de los componentes de cromo se obtienen pigmentos amarillos y verdes, mediante un proceso en frío (100ºC-900 ºC)



Reactivo químico: Es empleado en la limpieza de material de vidrio de laboratorio y, en análisis de volumetría, como agente valorante, que es la solución de concentración conocida que se utiliza en titulaciones para identificar soluciones de las que no se posee información de sus características.

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CONCLUSION Se dice que un sistema está en equilibrio cuando existe un cambio a nivel molecular, que macroscópicamente resulta indetectable. En un equilibrio químico tienen lugar simultáneamente una reacción directa y su inversa a la misma velocidad y no existe una conversión neta de productos a reactivos ni de reactivos a productos. Comprobamos que existen diversos factores capaces de modificar el estado de equilibrio en un proceso químico, como son la temperatura, la presión, y el efecto de la concentración. La influencia de estos tres factores se puede predecir, de una manera cualitativa por el Principio de Le Chatelier, que dice lo siguiente: si en un sistema en equilibrio se modifica alguno de los factores que influyen en el mismo (temperatura, presión o concentración), el sistema evoluciona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar dicha variación. Pudimos comprobar; si una vez alcanzado el equilibrio, se aumenta la temperatura, el equilibrio se opone a dicho aumento desplazándose en el sentido en el que la reacción absorbe calor, es decir, sea endotérmica. Si aumenta la presión se desplazará hacia donde existan menor número de moles gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de V, y viceversa. Un aumento de la concentración de uno de los reactivos, hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos, y a la inversa en el caso de que se disminuya dicha concentración. Y un aumento en la concentración de los productos hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de reactivos, y viceversa en el caso de que se disminuya.

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BIBLIOGRAFIA https://prezi.com/okslaydbkeyk/factores-que-afectan-al-equilibrio-quimico/ https://www.cosmos.com.mx/wiki/cromato-de-potasio-cyl7.html https://es.wikipedia.org/wiki/Dicromato_de_potasio https://todoesquimica.blogia.com/2012/030503-reacciones-irreversibles-y-reversibles.php

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