Practica 2 Equilibrio Quimico (1)

Universidad autónoma del Estado de Hidalgo Nombre del alumno: Uriel Maldonado Ortega Armando Berlanga Vázquez Josue Azael Ochoa Rodríguez Emmanuel Blas Patricio Rangel Asignatura: Equilibrio Químico Semestre: Quinto Ciclo escolar: Enero-junio 2013 Nombre del proyecto

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Índice Introducción ..................................................................................................................... 3 Objetivo ............................................................................................................................ 3 Cuestionario: .................................................................................................................... 4 Esquema: .......................................................................................................................... 5 Tablas: .............................................................................................................................. 5 Resultados y observaciones: ............................................................................................ 7 Conclusiones ................................................................................................................... 8 Cálculos en laboratorio .................................................................................................... 9

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Introducción: Las sustancias que participan en una reacción química en un momento dado llegaran a un equilibrio, el cual puede ser determinado por medio de una constante de equilibrio denominada K:

Si en la reacción los componentes se comportan idealmente, la constante se puede expresar en función de las fracciones molares como: ( (

) )

La constante de equilibrio (Kc) se calcula sabiendo las concentraciones conocidas en el equilibrio. Una vez obtenida las concentraciones se pueden determinar las contantes de equilibrio El equilibrio químico tiene un carácter dinámico, pues no implica que la reacción se paralice en ambos sentidos como podría pensarse, sino que, en cada unidad de tiempo, se forman y desaparecen el mismo número de moléculas de cualquiera de las sustancias que intervienen en el proceso. Si algunos de los productos pueden desprenderse y abandonar el sistema, se rompe el equilibrio y la reacción se verifica sólo en un sentido, hasta que los reactivos se hayan transformado totalmente.

Objetivo Determinar una constante de equilibrio para una reacción dada, con la finalidad de comprobar la teoría revisada. CH3COOCH2CH3 (l)+ H2O(l)↔CH3COOH(l)+CH3CH2OH(l)

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Cuestionario 1 DEFINA EQUILIBRIO QUIMICO 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 forman, se llega al equilibrio químico.

2. ¿Cuáles son los criterios de equilibrio?

 El estado de equilibrio se caracteriza porque sus propiedades macroscópicas (Concentración de soluto, presión de vapor, masa de sólido sin disolver, etc.) no varían con el tiempo.  El estado de equilibrio no intercambia materia con el entorno.  El estado de equilibrio es un estado dinámico en el que se producen continuos cambios en ambos sentidos a la misma velocidad, y por eso no varían sus propiedades macroscópicas.  La temperatura es la variable fundamental que controla el equilibrio.  La constante de equilibrio corresponde al equilibrio expresado por una ecuación química determinada,

3 ¿A qué temperatura y presión implica que un compuesto tenga un ∆G negativo? A una reacción dada con un ΔG positivo: aA+bB↔cC

Si disminuimos la presión la reacción se dirigirá hacia reactivos obteniendo una ΔG negativa Si la reacción es exotérmica y adicionamos calor la reacción se dirigirá hacia los reactivos; el mismo caso sería si la reacción fuera endotérmica y enfriáramos.

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Esquema Preparamos las 6 soluciones descritas en el manual Las soluciones se prepararon por duplicado

Se dejaron reposar por una semana

Se titularon las soluciones despues de una semana Se utilizo NaOH 1M para la titulación

Se utilizo fenoftaleina como indicador

Adicionalmente pesamos las sustancias por separado 1ml de etanol , 1ml de acido acético, 5ml de HCl 3M y 2, 4 y 5 ml de acetato de etilo

Tablas 1° parte

a) Preparamos las soluciones de a cuerdo a la siguiente tabla, las realizamos por duplicado Sistema

HCl 3 M

1 2 3 4 5 6

5 5 5 5 5 5

Etilacet ato 0 5 4 2 4 4

Agua

Etanol

5 0 1 3 0 0

0 0 0 0 1 0

5

Acido acético 0 0 0 0 0 1

Dejamos reposar las soluciones por una semana b)

Pesamos cada una de las soluciones en un tubo de ensayo Tubo

Peso (g) 10.152 10.157 9.619 9.729 8.83 8.817 9.977 10.028 8.824 7.841 8.903 8.85

1 1' 2 2' 3 3' 4 4' 5 5' 6 6'

c) Medimos 1ml de etanol , 1ml de acido acético, 5ml de HCl 3M y 2, 4 y 5 ml de acetato de etilo y pesamos cada una Sustancia Etanol Acido acético Acido clorhídrico Acetato de etilo Acetato de etilo Acetato de etilo

Volumen (ml) 1 1

Peso (g) 0.112 0.096

5

5.212

2

1.597

4

3.64

5

4.415

Segunda parte Realizamos la titulación de cada una de las soluciones que dejamos reposar por una semana, obteniendo los siguientes volúmenes

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Tub o 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’

sustancia

Volumen (ml) 15 42.2 38.9 31.1 38.6 40.5

etanol

Valores tomados para los cálculos

volum en en ml 1

acido acetico acido clorhidrico acetato de etilo acetato de etilo

peso en g 0.112

1

0.096

5

5.212

2

1.597

4

3.64

cantidad en moles 0.0024316 11 0.0015986 68 0.1429511 79 0.0181261 0.0413143 41

Resultados y observaciones: Matraz Milimoles de HCl presente Gramos de agua en el ácido Gramos totales de agua

1 1 5 4. 665 9. 665

Volumen real de NaOH Milimoles de Ácido acético formado

0

Milimoles de etilacetato finales

0

0

K eq

-

2 1 5 4. 665 4. 665 2 7.2 2 7.2 2 5.38 2. 65

3 1 5 4. 665 5. 665 2 3.9 2 3.9 1 9.6 2. 65

4 1 5 4. 665 7. 665 1 6.1 1 6.1 3. 48 6. 76

5 1 5 4. 665 4. 665 2 3.6 2 3.6 1 9.86 2. 81

6 1 5 4. 665 4. 665 2 5.5 2 3.5 1 7.81 2. 35

 Por medio de analogías se pudo obtener las concentraciones al equilibro de cada especie, al calcular la Kc en cada tubo observamos que al aumenter la cantidad de agua añadida la Kc aumentaba a pesar que el etilacetato tuviera una concentración baja.

 Podemos decir que en esta reacción se debe contener una cantidad de agua en exceso para obtener una cantidad significativa de productos.

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 Al agregar etanol ó ácido acético la reacción no se ve tan favorecida como en el caso del tubo 6 donde la Kc disminuyó.

Conclusiones El análisis de una constante de equilibrio se puede hacer a pesar de no observar ni poder cuantificar de forma directa la concentración de las sustancias involucradas en la reacción. El estudio de una Kc nos permite conocer los parámetros para lograr la formación de productos o la retención en reactivos de una reaccion que ocurre.

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Cálculos realizados

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