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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN-TARAPOTO

FACULTAD DE ECOLOGÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA SANITARIA LABORATORIO DE QUÍMICA ANALÍTICA

PRÁCTICA Nª 05 La constante de equilibrio DOCENTE:  Ing. Dr. Yrwin Francisco Azabache Liza INTEGRANTES DEL GRUPO:  García Navarro Giancarlos  Gonzales Bances Kevin Alexis  Chamaya Montenegro Wilson TURNO:  Mañana – no presencial FECHA DE PRESENTACIÓN:  26/09/2020

1.OBJETIVOS 1.1. comprender el significado de la constante de equilibrio 1.2. realizar cálculos sobre el equilibrio químico.

2.MARCO TEORICO La constante de equilibrio K Reacciones reversibles, equilibrio, y la constante de equilibrio K. Cómo calcular K, y cómo usar K para determinar si una reacción favorece la formación de productos o de reactivos en el equilibrio. 1.REACCION IRREVERSIBLE. _ Ocurre en un solo sentido (reactantes

productos)

2. REACCION REVERSIBLE. _ Ocurre en ambos sentidos (reactantes

productos)

3. 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. Puntos más importantes  



 

Una reacción reversible puede proceder tanto hacia productos como hacia reactivos. El equilibrio se da cuando la velocidad de la reacción hacia adelante es igual a la velocidad de la reacción en sentido inverso. Las concentraciones de reactivos y productos se mantienen constantes en el equilibrio. Dada la reacción aA + bB⇋cC+dD , la constante de equilibrio Kc también llamada K o Keq , se define como sigue:

Para las reacciones fuera del equilibrio, podemos escribir una expresión similar llamada cociente de reacción Q, que es igual a Kc,en el equilibrio Kc y Q se pueden usar para determinar si una reacción está en equilibrio, para calcular concentraciones en el equilibrio, y para determinar si la reacción favorece la formación de productos o de reactivos en el equilibrio.

Introducción: reacciones reversibles y equilibrio Una reacción reversible puede proceder tanto hacia adelante como hacia atrás. En teoría, la mayoría de las reacciones son reversibles en un sistema cerrado, aunque algunas pueden ser consideradas irreversibles si la formación de productos o reactivos se ve mayormente favorecida. La doble flecha incompleta que usamos al escribir reacciones reversibles ⇋, es un buen recordatorio visual de que las reacciones pueden ir ya sea hacia adelante para generar productos, o hacia atrás para crear reactivos. Un ejemplo de una reacción reversible es la formación de dióxido de nitrógeno, N2O 4:

N2O4(g)⇋2NO2(g) Imagina que agregamos N2O4(g) incoloro a un recipiente al vacío a temperatura ambiente. Si miráramos el vial por un tiempo, podríamos observar que el gas en el vial cambia a un color anaranjado amarillento volviéndose más obscuro paulatinamente hasta que el color se mantuviera constante. Podemos graficar la concentración de NO2 y NO2 en el tiempo para este proceso, como lo puedes observar en la gráfica de abajo

Inicialmente, el vial contiene solo N2O4 y la concentración NO2NO2 es 0 M. Conforme el N2O4N se convierte en NO2NO2 la concentración de NO2NO2 se incrementa hasta cierto punto, indicado por una línea punteada en la gráfica de la izquierda, y después se mantiene constante. De manera similar, la concentración de N2O4N2 disminuye de la concentración inicial hasta alcanzar la concentración de equilibrio. Cuando la concentración de NO2NO2 permanece constante, la reacción ha alcanzado el equilibrio. Todas las reacciones tienden al estado de equilibrio químico, el punto en el cual tanto el proceso hacia adelante como el proceso inverso suceden a la misma velocidad. Dado que las velocidades hacia adelante y hacia atrás son iguales, las concentraciones de los reactivos y productos son constantes en el equilibrio. Es importante recordar que aunque las concentraciones son constantes en el equilibrio, ¡la reacción no se ha detenido! Y es por eso que a este estado también se le llama equilibrio dinámico.

¿Cómo calculamos Kc? Considera la reacción balanceada reversible siguiente:

donde [C] y [D]}[D] son las concentraciones de los productos en el equilibrio;[A]y [B] las concentraciones de los reactivos en el equilibrio; y a,b,c y d son los coeficientes estequiométricos de la ecuación balanceada. Las concentraciones se expresan comúnmente en molaridad, que tiene unidades de Moles/1.

Hay algunas cosas importantes que recordar cuando se calcula Kc    

Kc es una constante para una reacción específica a una temperatura específica. Si cambias la temperatura de la reacción, entonces Kc también cambia. Los sólidos y líquidos puros, incluyendo disolventes, no se consideran para la expresión de equilibrio. Kc se escribe sin unidades, dependiendo de el libro de texto. La reacción debe estar balanceada con los coeficientes escritos como el mínimo valor entero posible para poder obtener el valor correcto de Kc

3. MATERIALES, EQUIPOS, REACTIVOS.   

Formula de la constante de equilibrio Ejercicios Cálculos para kc

Para está práctica utilizamos el siguiente material de apoyo:

4. PROCEDIMIENTO 

Utilizamos el material de apoyo para calcular kc ya que cuando este en (0.01, 1, 5,10,50, etc).Esto nos permitirá saber en qué concentraciones iniciales y en el equilibrio esta A , B ,C Y D.

5.ACIVIDADES 1- Determinar el valor del cociente de reacción para unas concentraciones iniciales de productos y reactivos de 0,5 M.([A]=0,5M: [B]=0,5M; [C]=0,5M; [D]=0,5M

2- Predecir el sentido en el que evoluciona la reacción (hacía los reactivos o hacía los productos) con las concentraciones anteriores si a) Ke=0,01  Aquí la evolución es para los reactivos. b) Ke=1  Acá la evolución es igual tanto para los reactivos como los productos. c) ke=100  Aquí la evolución es en los productos. 3- Compruebe si sus predicciones son correctas.

4- Seleccione las siguientes concentraciones iniciales: [A]=[B]=1M ; [C]=[D]=0M y el valor 0,01 para la constante de equilibrio. Sin modificar las concentraciones iniciales vaya subiendo el valor de la constante de equilibrio. (0,01; 0,05; 0,1; 0,5; 1; 5; 10; 50; 100) y observe como varía las concentraciones de los productos y los reactivos en el equilibrio. ¿Qué conclusión obtiene?

 Bueno a la conclusión que llego es que de 0.01 a 0.1 , A y B que empiezan con 1 en la constante inicial y que en la concentración de equilibrio disminuye , en cambio C y D que empiezan con 0 en la concentración inicial va aumentando en la concentración de equilibrio . Y en 1 las concentraciones(A,B,C,D,) se vuelven iguales en la concentración de equilibrio. Y de 5 a 100 ,A y B sigue disminuyendo su concentración en el equilibrio y C y D aumentan. 5- Calcule las concentraciones cuando se alcanza el equilibrio si partimos de unas concentraciones iniciales [A]=[B]=1M ; [C]=[D]=0M y una constante de equilibrio de 5. Compruebe sus cálculos.

6- Calcule las concentraciones cuando se alcanza el equilibrio si partimos de unas concentraciones iniciales [A]=[B]= [C]=[D]=1 M y una constante de equilibrio de 5. Compruebe sus cálculos.

6.CONCLUSIONES  El equilibrio químico se establece cuando existe dos reacciones opuestas que tiene lugar simultaneo a la misma velocidad  Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza, es decir, se gastan a la misma velocidad que se forma, se llega al equilibrio químico.

7.BIBLIOGRAFIA https://labovirtual.blogspot.com/2019/10/la-constante-de-equilibrio.html https://es.khanacademy.org/science/chemistry/chemical-equilibrium/equilibriumconstant/a/the-equilibrium-constant-k