Laboratorio de Ciencia Básica

              para Estudiantes de Ingeniería Química

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Arriba Equilibrio Iónico Equilibrio Heterogéneo Análisis de Catiónes Guía de examen

 

Sexta Unidad

        
               Equilibrio Químico
     
     
 

 

INTRODUCCIÓN

Las reacciones químicas evolucionan hacia un equilibrio dinámico, en el cual los reactivos y los productos están presentes, pero no tienen tendencia a experimentar ningún cambio neto. En ocasiones, la concentración de los productos es tan superior a la de los reactivos no transformados de la mezcla en equilibrio que a todos los efectos prácticos la reacción se considera completa. Sin embargo, en muchos casos importantes, la mezcla en equilibrio contiene concentraciones significativas de reactivos y productos.

Esto es de gran importancia : En la industria sería totalmente inútil construir una planta sofisticada si la reacción total tuviera una tendencia a desplazarse en sentido incorrecto. Si se quiere que una planta sea rentable debe saberse cómo maximizar los rendimientos. ¿Implica esto elevar o disminuir  la  temperatura o la presión? La termodinámica proporciona un criterio muy simple para decidir lo que hay que hacer. Por medio de la termodinámica se pueden seleccionar las reacciones que necesitan ser impulsadas y calcular la fuerza impulsora disponible de las reacciones que ocurren espontáneamente.

Aunque el conocimiento más eficaz para un ingeniero químico es la termodinámica ("el ingeniero químico debería ser llamado fisicoquímico práctico". Maron y Prutton, Fundamentos de Fisicoquímica, Editorial Limusa, México, 1970.), en la presente sección nos remitiremos al estudio cinético por su relación experimental con el laboratorio de ciencia básica.

Propósito

Estudiar el equilibrio químico desde el punto de vista cinético y realizar una serie de experimentos que permitan aplicar a sistemas acuosos los fundamentos del equilibrio homogéneo y heterogéneo

 

 

  

 

  

 

Objetivos

Al concluir esta unidad, el alumno será capaz de :

  1. Definir con sus propias palabras los siguientes conceptos

    • Equilibrio Químico y sus características

    • Ley de acción de masas

    • Constante de equilibrio KC y KP así como su relación

    • Características generales de la constante de equilibrio

    • Significado físico del valor de la constante de equilibrio

    • Principio de Le Châtelier

    • Factores que afectan el equilibrio

    • Producto de solubilidad

    • Efecto del Ion común

    • Efecto salino

  2. Diferenciará los conceptos del punto anterior

  3. Representará por medio de ecuaciones matemáticas:

    • Ley de acción de masas

    • Constante de equilibrio KC y KP así como su relación

    • Producto de solubilidad

  4. Aplicar los conceptos del punto uno a los experimentos de esta unidad

  5. Realizar experimentos tendientes a ilustrar los conceptos del objetivo No. 1

  6. Aplicar al realizar los experimentos, los métodos de laboratorio involucrados en cada uno de los experimentos.

  7. Explicar oral y por escrito los fenómenos que someta a estudio experimentalmente.

  8. Interpretar por medio de ecuaciones matemáticas los fenómenos estudiados experimentalmente y que así lo permitan.

  

    Contenido Teórico

  1. Equilibrio Químico

  2. Ley de acción de masas

  3. Características Generales de la Constante de Equilibrio

  4. Significado físico del valor de la Constante de Equilibrio

  5. Principios de H. Le Châtelier – Brown

  6. Factores que afectan el Equilibrio Químico

    • Efecto de los cambios de concentración en la condición de equilibrio

    • Efecto de los cambios de presión en la condición de equilibrio

    • Efecto de los cambios de temperatura en la condición de equilibrio

  7. Producto de solubilidad

  • 7 1 Aplicaciones del producto de solubilidad

    • Para calcular la solubilidad de un electrolito o la concentración de sus iones en una solución saturada

    • Para predecir las condiciones bajo las cuales se pueda formar precipitado

    • Para predecir las condiciones bajo las cuales un sólido electrolito puede ser disuelto

    • Formación de un electrolito débil

    • Formación de iones complejos

    • Por cambio de valencia de unión de un proceso Redox

  1. Efecto del ión común

  2. Efecto salino

  3. Ejercicios.

 

 

Bibliografía sugerida:

 

    
  1. G. H. Ayres, Análisis Químico Cuantitativo. Ed. Oxford University, México, 2001
  2. H. A. Flashcka, et al, Química Analítica Cuantitativa, vol2 ,Ed. CECSA., México, 1982
  3. E. Grunwald, & L.J. Kerschenbaum, Introducción al Análisis Químico Cuantitativo, Editorial Prentice Hall Inc. NY. USA., 1972.
  4. W.J. Moore, Physical Chemistry, 4th Ed., Prentice Hall Inc. N. Y., 1972.
  5. D. A. Skoog,. & West, D. N., Fundamentos de Química Analítica , Ed, Reverté S.A., Barcelona, 1981.
  6. The Merk Index, 8ª Ed., Stecher, p.6, Merck Co., Ing Rahway, NY. USA.,1968
  7. A. I. Vogel, Química Analítica Cuantitativa, Ed. Kapelusz, S.A. , Buenos Aires, 1960
  8. H. D. Crockford, S. B. Knight, Fundamentos de Fisicoquímica, Compañía Editorial Continental, S. A., México, 1980

 

 

 
  1. La Seguridad en los Laboratorios de Prácticas, Universidad de Alcalá, 1995 http://www2.uah.es/edejesus/seguridad.htm
  2. http://chemistry.beloit.edu/Rain/pages/titr.html
  3. http://www.wpi.edu/Academics/Depts/Chemistry/Courses/CH1010/Stream1/solubilityksp.html
  4. http://www.mathtrek.com/
  5. CHEMISTRY 230, Spring 2000, Equilibrium and Analysis
    ...Homepage for: Chemistry 230, Equilibrium and Analysis Spring Term,...
    ...for the quiz on Monday. 4/3/2000 Chemistry Department Tutoring Center is...
    http://www.acad.carleton.edu/curricular/CHEM/courses/Chem230/
  6. CVC Images Pre-16 Catalogue: EDUCATIONAL MEDIA FILM & VIDEO LTD.
    ...Concepts in Science - Chemistry (1): Chemical equilibrium This...
    ...water Ionic Equilibrium, Acid-Base and Redox Chemistry This...
    http://www.rsc.org/is/cvc/cvc_un16/emfv.htm [More results from www.rsc.org]
  7. Equilibrium
    ...0.01 121. (Coordination chemistry, equilibrium) Demonstration: A...
    ... Equilibrium 59. (Transition metal complexes, Le Châtelier's principle)...
    http://www.chem.wisc.edu/~concept/equilib.html
  8. http://www.amazon.com/exec/obidos/yahoo-search/p%3Dchemistry%2Bequilibrium/002-9952462-2021601

  9. EQUILIBRIO QUÍMICO: La idea de reacción química lleva a veces a suponer que el proceso progresa de los reactivos hacia los productos, y que se detiene cuando se agota el reactivo que se encuentra en menor proporción. Este tipo de reacciones se denominan irreversibles. Sin embargo, con mayor frecuencia sucede que ... .http://caminantes.metropoliglobal.com/web/quimica/veloci.htm

     Web Bibliografía sugerida:

 

 

 

CONTENIDO EXPERIMENTAL

Propósito

Propiciar experiencias de aprendizaje en los que los alumnos apliquen el Método Científico al estudio de fenómenos relacionados con el equilibrio químico.

 

Equilibrio Iónico

Equilibrio Heterogéneo

Análisis de Catiónes

 

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