Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química
Laboratorio de Química General II
Previo práctica no.8 previo : Influencia de la temperatura en el equilibrio químico Profesor: Marco Antonio Tafoya Rodríguez.
Alumna: Claudia Fernanda Fernández Fernández Acosta Grupo: 14
Semestre 2018-2
Introducción El estado en equilibrio en el que se encuentra un sistema puede verse afectado por cambios de temperatura, por lo tanto al ir variándola, el sistema deja de estar en equilibrio porque se modifica el valor de la constante de equilibrio . Así, a una temperatura T 1 la constante vale K 1, y a una temperatura T 2, la constante vale K2. La relación entre estas magnitudes viene dada en la denominada ecuación de Van’t Hoff :
Donde: ΔH o:
entalpía estándar de la reacción
R: constante de los gases ideales K 1: constante de equilibrio a la temperatura T 1 K 2 2: constante de equilibrio a la temperatura T 2 2 La ecuación de Van’t Hoff permite permite estudiar de forma cualitativa cómo se desplaza el equilibrio químico con la temperatura en función de que tengamos una reacción endotérmica o exotérmica:
Si una reacción es endotérmica, ΔH > 0, al aumentar la temperatura aumenta la constante de equilibrio y el equilibrio se desplaza hacia la derecha (hacia la formación de productos). En cambio, si la temperatura baja, también baja la constante de equilibrio y la reacción se desplaza hacia la izquierda. Si una reacción es exotérmica, ΔH < 0, al aumentar la temperatura disminuye la constante de equilibrio y la reacción se desplaza hacia la izquierda, mientras que si la temperatura disminuye, aumenta la constante de equilibrio y el equilibrio se desplaza hacia la derecha.
Otra forma sencilla de expresar esto de forma simplificada es que un aumento de la temperatura favorece el sentido en el que la reacción es endotérmica, y una disminución el sentido exotérmico . Así, si tenemos el siguiente proceso:
Al aumentar la temperatura se favorece favorec e ΔH > 0, por tanto hacia la derecha. Al disminuir la temperatura se favorece ΔH < 0, por tanto hacia la izquierda.
Cuestionario 1. Completa y balancea la siguiente ecuación química Cu + 4 HNO 3 = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
2. El dióxido de nitrógeno es un gas café-rojizo que se encuentra en bajas concentraciones en la atmósfera de ciudades con alto índice de contaminación. Investigar a partir de qué gases y en qué condiciones se forma en la atmósfera. La formación del NO2 en la atmósfera resulta de la oxidación del NO generado en los motores de combustión interna por la combinación directa de N con O2 1. Formación del óxido nitrio: N2 + O2 2 NO 2. Formación del dióxido de nitrógeno: 2NO + O2
2NO2
3. El NO2 puede dimerizarse, según el proceso reversible representado por la siguiente ecuación química, para producir el N 2O4, que es un gas incoloro: 2 NO 2 ⇆ N2O4. Dibujar las estructuras de Lewis de estas dos especies:
4. ¿Al formarse un enlace químico se absorbe o se desprende energía? ¿Por qué? Se desprende energía, porque es un proceso exotérmico. 5. Complejos de coordinación del cobalto. El ion cobalto (ii) no existe en soluciones acuosas como ión libre, sino que se encuentra formando un ión complejo con 6 moléculas de agua. Estas actúan como bases de Lewis cediendo pares de electrones a los orbitales vacíos del cobalto (ii). dando lugar a un ion de color rosado: Co(H2O)6 2+ . En presencia de iones cloruro el cobalto (ii) forma otro ión complejo distinto: CoCl4 2- de color azul. Se usan sus distintas coloraciones para mostrar las concentraciones en equilibrio de diferentes reacciones. Diagrama de flujo. Parte 1
Montar el siguiente diagrama en la campana de extracción.
*Comparar de nuevo los colores o btenidos con el testigo.
Parte dos
Colocar 3 ml de disolución de CoCl2 6H2O en un tubo de ensayo
Añadirle gota a gota HCl concentrado hasta que cambie de color
Dividir la disolución en tres partes iguales
Tubo 1
Someter a baño maría
Tubo 2
Someter a baño de hielo
Tubo 3
Testigo
marcados
Los tubos deberán estar sellados herméticamente
Esperar a que lleguen a la misma temperatura
Tubo 1: ahora someterlo a
Tubo 2: ahora someterlo
baño de hielo
a baño maría
Comparar el color de los tres tubos
Información de seguridad de reactivos. Cu sólido. Salud: 2 Contacto ocular: Enrojecimiento. Contacto dérmico: Enrojecimiento, dolor. Inhalación: Tos, dolor de cabeza, jadeo, dolor do lor de garganta.
Inflamabilidad: 1 Cobre enciende en contacto con cloro, flúor (arriba de 121° C), trifluoruro de cloro, y nitrato de hidracina (arriba de 70° C). Reactividad: 0 Ácido nítrico HNO3 Salud: 3 Inhalación: Irritación de las vias respiratorias, dolor y sequedad de garganta, tos. Contacto con la piel: Piel amarilla, puede manchar la piel. Puede producir quemaduras. Contacto con los ojos: Corrosión del tejido ocular, daño ocular permanente.
Inflamabilidad: 0 Reactividad: 0
Evitar: Agentes reductores fuertes, bases, materia orgánica, inflamables.
Cloruro de cobalto hexahidratado CoCl2 6H2O Salud: 3 Inhalación: Irritación al sistema respiratorio, tos, dificultad para respirar. Piel (contacto y absorción): Irritación, dermatitis. Ojos: Irritación, enrojecimiento.
Inflamabilidad: 0 Reactividad: 0 Incompatibilidad (sustancia a evitar): Ácidos minerales fuertes, potasio, oxidantes fuertes
Ácido clorhídrico HCl Salud: 3 Inhalación: Corrosivo. Contacto con los ojos: Enrojecimiento dolor y quemaduras Contacto con la piel: Irritación, dolor, enrojecimiento y lagrimeo excesivo
Inflamabilidad: 0 Reactividad: 0 Estable bajo condiciones normales de manipulación y almacenamiento. Es sensible a la luz solar directa.
Bibliografía Petrucci Ralph y Harwood, William, S. Química General, 7ª ed. Prentice Hall.
Mesografía. (Sin año) 08/04/18 Tema 10. Equilibrio químico. http://www4.ujaen.es/~mjayora/docencia_archivos/bases%20quimicas/TEMA%201 0.pdf
(Sin año). Cobre. /04/2018, de Escuela de Química Sitio Sitio web: file:///C:/Users/Admin/Downloads/Cobre%20(2).pdf (Octubre 2016). ÁCIDO NÍTRICO. /04/2018, de GTM Sitio web: http://www.gtm.net/images/industrial/a/ACIDO%20NITRICO.pdf (2002). CLORURO DE COBALTO. /04/2018, de KARAL Sitio web: http://www.karal.com.mx/admin/seguridad/uploads/CLORURO%20DE%20COBAL TO_HsVen001%20Hoja%20de%20datos%20de%20seguridad.pdf (2005). Hoja de seguridad. Ácido clorhídrico. 5/04/2018, de Cisproquim Sitio web: http://iio.ens.uabc.mx/hojas-seguridad/acido_clorhidrico.pdf
