viernes, 24 de mayo de 2013

Práctica No. 8 Equilibrio químico


 


 
OBJETIVOS 
*Relacionar los cambios de temperatura con la reversibilidad característica de los equilibrios químicos. 
*Observar los desplazamientos de equilibrio relacionados con el cambio de concentración en reactantes y productos.  

FUNDAMENTO 
El equilibrio químico se aplica al estudio de las reacciones reversibles, en el curso de las cuales existe la posibilidad de que los átomos de las moléculas resultantes de la reacción se reagrupen para formar las moléculas de los reaccionantes.
Los fenómenos en los dos sentidos, formación de productos y formación de reacciones, suceden en forma continua hasta que se alcanza un estado de equilibrio dinámico, en el cual las reacciones directa e inversa tienen lugar con igual velocidad, de tal manera que a nivel macroscópico no hay evidencia de cambio.
 

A Henry Louis Le Chatelier (1850 – 1936), químico francés, se le atribuye un enunciado cualitativo útil, que considera la influencia que tienen diversos factores sobre la condición de equilibrio.
El principio de Chatelier en esencia expresa “Si se somete un sistema en equilibrio a determinada perturbación (tal como un cambio de temperatura, presión o concentración), se produce una reacción que desplaza el equilibrio en tal sentido que tiende a anular dicha perturbación. Este principio es más claro de enunciarse y es extremadamente útil para entender los efectos de las variaciones de temperatura, presión o concentración de los sistemas en equilibrio.
Las reacciones que queremos considerar, son aquellas en las cuales se ha establecido un equilibrio entre dos reacciones opuestas.
 
Los factores que afectan a una reacción son:

Concentración

Si varía la concentración de un sistema que en principio esté en equilibrio químico, en ese sistema variarán también las concentraciones de sus componentes de manera que se contrarreste la primera variación. Con respecto a su representación mediante una ecuación estequimétrica, diremos que el equilibrio se desplazará a un lado o al otro de esa ecuación (en dirección a un miembro o al otro).
Por ejemplo, si aumenta la concentración de yoduro de hidrógeno en la reacción representada así:
H2 + I2 ←→ 2 HI
ocurrirá que habrá más yoduro de hidrógeno que se transforme en moléculas de hidrógeno y de yodo que lo contrario, y, según esa representación, diremos que esa reacción se desplazará a la izquierda..

Cambio de temperatura

Si aumenta la temperatura en un sistema que en principio esté en equilibrio, ese sistema se reorganizará de manera que se absorba el exceso de calor; y, en la representación estequiométrica, diremos también que la reacción se desplazará en un sentido o en el otro.
Hay dos tipos de variación con la temperatura:

  • Reacción exotérmica: aquella reacción que libera o desprende calor.
Por ejemplo:
aA + bB ←→ cC + dD + Calor
En este caso se puede apreciar que si aumenta la temperatura habrá un desplazamiento del equilibrio hacia los reactivos (←); y, si disminuye la temperatura, habrá un desplazamiento hacia los productos (→).

  • Reacción endotérmica: aquella que absorbe calor.
Por ejemplo:
aA + bB + Calor ←→ cC + dD
En este otro caso, se aprecia que la disminución de temperatura afecta a los reactivos, de manera que se produce un desplazamiento del equilibrio hacia éstos (←). En cambio, si aumenta la temperatura, el equilibrio se desplazará hacia los productos (→).

Cambio de Presión

Si se eleva la presión de un sistema de gases en equilibrio, la reacción se desplaza en la dirección en la que desaparezcan moles de gas, a fin de minimizar la elevación de presión. Por el contrario, si disminuye la presión, la reacción se desplazará en el sentido en que aumenten las moles totales de gas lo que ayudará a que la presión no se reduzca. Es importante hacer notar que, a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, ya que esas bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas.
En el laboratorio, para contrarrestar ese efecto se emplea un catalizador que acelere la reacción.
 
 

Practica No 7 Factores que modifican la velocidad de un cambio químico

PRELABORATORIO: https://www.dropbox.com/s/xgx3ipbbugs0d62/PR%C3%81CTICA%20N%C2%B0%207.pptx

OBJETIVO 
Que el estudiante analice los factores que afectan a la velocidad de reacción,  como: concentración, temperatura, naturaleza de los reactivos y catalizadores. 

FUNDAMENTO
Experimentalmente se ha determinado que los factores que afectan a la velocidad de reacción son esencialmente: la naturaleza de los reactivos; la concentración, la temperatura y la presencia de catalizadores. La velocidad de una reacción está relacionada con la actividad química de las sustancias que colisionan para formar un producto, esto es dependen tanto de sus estructuras atómicas y moleculares como el tipo de enlace que contengan.

Practica No 6 Floculacion controlada de suspenciones


PRELABORATORIO:https://www.dropbox.com/s/rus4yyxieudcf0f/PR%C3%81CTICA%20N%C2%B0%206.pptx

OBJETIVO

·         Determinar la concentración más recomendable de una solución de electrolito para lograr el control de la floculación de una suspensión  fluida de baja  viscosidad.

FUNDAMENTO

Las mezclas o dispersiones se pueden  clasificar, según el tamaño de las partículas de la fase dispersa, en: disoluciones, suspensiones y coloides.

En una disolución verdadera hay partículas de líquido, sólido o gas (fase dispersa) disueltas en otro líquido, sólido o gas (fase dispersante), pero las partículas no se alcanzan a distinguir a simple vista porque son muy pequeñas, debido a ello las soluciones se califican como dispersiones homogéneas.

Las suspensiones son dispersiones heterogéneas constituidas por una fase dispersa sólida en el seno de una fase dispersante líquida. En este caso, las partículas dispersas presentan un tamaño mayor a 0.1 micrómetro por lo que se logran apreciar a simple vista y si se dejan reposar, sedimentan.

Las suspensiones son inestables por su propia naturaleza, tendiendo a separarse las dos fases. Se puede aumentar la estabilidad de varias maneras: 1) por la adición de sustancias que, rodeando a las partículas sólidas, faciliten su humectación; 2) aumentando la viscosidad del medio por la adición de sustancias viscosizantes y 3) por la incorporación de electrolitos proveedores de cargas eléctricas.

Las partículas de un coloide se encuentran entre los tamaños de estas dos primeras. No se logran distinguir a simple vista, pero tienen propiedades que permiten diferenciarlas de las soluciones. Los coloides tienen una propiedad óptica exclusiva, que se conoce como el efecto Tyndall: debido al tamaño de las partículas, éstas funcionan como espejitos que reflejan la luz, lo que permite ver la trayectoria de un rayo de luz que pasa a través del recipiente en el que se encuentra el coloide, en tanto que las soluciones son completamente transparentes (no se observa el rayo de luz en el recipiente), y las suspensiones, debido al gran tamaño de las partículas, suelen ser opacas.

 

lunes, 20 de mayo de 2013

Practica No 5 Suspenciones, coloides y disoluciones

PRELABORATORIO: https://www.dropbox.com/s/4b7z8rhqcacdl4w/Pr%C3%A1ctica%20n%C2%B0%205.pptx

OBJETIVOS  
• Distinguir algunas de las propiedades de los diferentes tipos de dispersiones. 
• Clasificar algunas mezclas como suspensiones, coloides o disoluciones 
• Apreciar el efecto Tyndall. 
• Distinguir entre disoluciones y coloides, aprovechando el efecto Tyndall   
 

FUNDAMENTO  
Las mezclas o dispersiones se pueden  clasificar, según el tamaño de las partículas de la fase dispersa, en: disoluciones, coloides y suspensiones. 
En una disolución verdadera hay partículas de líquido, sólido o gas (fase dispersa) disueltas en otro líquido, sólido o gas (fase dispersante), pero las partículas no se alcanzan a distinguir a simple vista porque son muy pequeñas.

En una suspensión  las partículas se logran apreciar a simple vista o con un microscopio, y las partículas son  tan grandes que, si se dejan reposar, sedimentan. 
Mezcla

Las partículas de un coloide se encuentran entre los tamaños de estas dos primeras. No se logran distinguir a simple vista, pero tienen propiedades que nos permiten diferenciarlas de las soluciones. 
Los coloides tienen una propiedad óptica exclusiva, que se conoce como el efecto Tyndall: debido al tamaño de las partículas, éstas funcionan como espejitos que reflejan la luz, lo que nos permite ver la trayectoria de un rayo de luz que pasa a través del recipiente en el que se encuentra el coloide, en tanto que las soluciones son completamente transparentes (no se observa el rayo de luz en el recipiente), y las suspensiones, debido al gran tamaño de las partículas, suelen ser opacas. 
El efecto Tyndall se puede apreciar cuando entra un rayo de sol por la ventana en un cuarto que está oscuro, pues se pueden ver partículas de polvo suspendidas en el aire, que forman un sistema coloidal.

Práctica No. 4 Preparación de soluciones de concentración determinada

OBJETIVO 
o Preparar disoluciones de concentraciones definidas, que serán utilizadas en prácticas posteriores. o Observar y describir los fenómenos que ocurren al efectuar una disolución.  
 
 
FUNDAMENTO 
En las soluciones, el componente que se encuentra en mayor proporción por lo general es llamado disolvente, y el que se encuentra en menor proporción se reconoce como soluto.
 
 
La mezcla que se constituye con disolventes y solutos es precisamente la solución o disolución. 
Cuando un soluto se mezcla con un disolvente y “aparentemente” parece desaparecer, se dice que se disuelve y que es muy soluble si es posible disolver una cantidad relativamente grande, y poco soluble si la cantidad que se disuelve es relativamente pequeña. La solubilidad es la capacidad que  tienen los solutos de disolverse en solventes. El grado de solubilidad se aprecia por la cantidad de soluto que se disuelve en cierta cantidad de disolvente.  

Las unidades más comunes para expresar la concentración de una solución son como las que se muestran en el cuadro siguiente. 
 


Practica No. 3 Ley de la conservación de la materia

 
PREÑABORATORIO:https://www.dropbox.com/s/95pd8n1z47f0zzj/Pr%C3%A1ctica%20No%203.pptx

OBJETIVOS 
1. El estudiante llevará a cabo un proceso estequiométrico y realizará los cálculos correspondientes. 2. Aplicará la Ley de la conservación de la materia en un proceso de transformación del elemento cobre en sus diversos compuestos.
3. El estudiante desarrollará la experiencia en el manejo de procedimientos fundamentales de laboratorio como son: decantación, filtración y purificación de un precipitado.  

FUNDAMENTO 
La ley de conservación de la masa o ley de conservación de la materia o ley de Lomonósov- Lavoisier es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Se puede enunciar como «En una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos». 
 
 
Una salvedad que hay que tener en cuenta es la existencia de las reacciones nucleares, en las que la masa sí se modifica de forma sutil, en estos casos en la suma de masas hay que tener en cuenta la equivalencia entre masa y energía. Esta ley es fundamental para una adecuada comprensión de la química. Está detrás de la descripción habitual de las reacciones químicas mediante la ecuación química, y de los métodos gravimétricos de la química analítica.
La Ley de la conservación de la materia señala que la cantidad de materia se mide por su peso; como el peso permanece constante durante cualquier reacción química, la materia también permanece constante.
Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación o la destrucción de  materia sino únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes