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Efecto de cambio en la concentracion sobre un equlibrio homogeneo en solucion acuosa, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

Aplicación del equilibrio químico mediante el estudio experimental de distintas mezclas de reacción.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2023/2024

Subido el 25/04/2024

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TEcNolóclco DE ESTUDIOS SUPERIORES DE
JocorrrlÁN
INGENtEnía ouíM¡cA
PRACTICA 1:
EFEcro DE cAMBto EN LA coNcgxrnac¡óru
soBRE uN EeutLIBRto HoMoGÉNro
EN soluclóru AcuosA
PRESENTA
Equipo
-srEFANtA nlcÁrurnRA pLATA-
.ANDREA BECERRIL NOLASCO.
-THANTA cnncín REyEs-
-MIGUEL ANGEL JAVIER FLORES.
.ELI ENAI LOVERA ZEPEDA-
-JATzr Ry SARAHI ocrAVtANo ool lór.l
DOCENTE
¡NG. ARACELI AGUILAR BARRIOS
ASIGNATURA
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GRUPO
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rocorrrmN, ESTADo or n¡Éxlco A 10 DE ocruBRE 2023
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¡Descarga Efecto de cambio en la concentracion sobre un equlibrio homogeneo en solucion acuosa y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Física solo en Docsity!

L!-{

TEcNolóclco DE ESTUDIOS SUPERIORES DE

JocorrrlÁN

INGENtEnía ouíM¡cA

PRACTICA 1:

EFEcro (^) DE cAMBto EN LA coNcgxrnac¡óru

soBRE uN EeutLIBRto HoMoGÉNro

EN soluclóru AcuosA

PRESENTA

Equipo

-srEFANtA nlcÁrurnRA pLATA-

.ANDREA (^) BECERRIL (^) NOLASCO.

-THANTA cnncín REyEs-

-MIGUEL (^) ANGEL JAVIER FLORES. .ELI (^) ENAI LOVERA ZEPEDA-

-JATzr Ry SARAHI ocrAVtANo ool lór.l

DOCENTE

¡NG. ARACELI (^) AGUILAR BARRIOS

ASIGNATURA

Flsrcoeuírvuca (^) u

GRUPO
tF-
rocorrrmN, ESTADo or n¡Éxlco A 10 DE ocruBRE 2023

&

@

TECNOLóGrcO NAC¡ONAL DE MÉXICO TESJo EK&OHt,\ffi

PR ANo.l

EFECTO DE (^) CAMBIO EN (^) LA CONCENTRACIÓT.¡ (^) SOENE UN EQUILIBRIO

HOMOGENEO EN SOLUCóN ACUOSA

Competencia:

Analizar (^) el efecto de la concentración (^) sobre (^) un equilibrio

Objetivo:

solución acuosa.

Examinar y observar el efecto

homogéneo en solución (^) acuosa.

de (^) cambio en la (^) concentración (^) sobre un (^) equilibrio

Objetivos particulares:

+ Fijar el concepto de equilibrio químico med

distintas mezclas de reacción.

el estudio (^) experimental (^) de

* Observar cómo las mezclas alcanzan distintos puntos de

equilibrio.

* Observar cómo se puede modificar el estado de equilibrio alterando condiciones

tales como concentración (^) de las sustancias implicadas, temperatura, etc.

Material:

Material (^) Equipo

Cromato de potasio (^) (KzCrOa) (^) 0.10 M (^12) tubos de ensayo

Dicromato (^) de potasio (^) (KzCrzOz) (^) 0.10 M (^1) vaso de precipitado de 100 mL

Hidróxido de sodio (NaOH) 6.0 M (^) Pipeta graduada

Placa de calentamiento

Gradilla

Acido clorhídrico (HCL) (^) 6.0 (^) M

Nitrato (^) de Sodio (NaNO3) (^) 0.10 (^) tU

Nitrato de (^) Plata (AgNO3) (^) 0. (^1) vaso (^) de precipitado

de 250 mL, S0 ml y

100 ml

Hielo (^) Jeringa para pipeta

TECNOTóGrCO @ NACTONAL DE MÉXICO

TESJO
análisis de^ la^ constante^ de^ equilibrio termodinámica^ la^ cual está en función^ de^ las

actividades de las especies que intervienen en^ la reacción.

K, es, entonces, la^ relación entre^ las^ concentraciones en el equilibrio de los productos y

de los reaccionantes, elevadas a los coeficientes específicos^ de^ cada especie^ en^ la

reacción para^ una temperatura en^ particular.

PRINCIP¡O DE LE CHATELIER

Permite predecir cualitativamente lo que ocurre a un sistema en^ equilibrio,^ cuando^ se

alteran condiciones de temperatura, presión, volumen, cuando se agrega o^ se^ remueve

del sistema un reaccionante o un^ producto.

Cuando un sistema está en equilibrio, y^ éste se perturba^ o^ se^ modifica^ externamente,^ por

cambios en^ la concentración^ de^ las especies^ que^ participan^ del^ equilibrio, por cambios

en la temperatura, presión^ o^ volumen, el propio sistema se ajustará (si es posible),^ en la

dirección que^ minimice, amortigüe o contrarreste el efecto^ que^ la^ perturbación externa

causó en éste, estableciéndose un nuevo equilibrio.

Un equilibrio químico puede^ ser homogéneo^ o^ heterogéneo, dependiendo^ del^ estado

físico de las especies constituyentes del sistema.

Cálculos previos^ a la práctica (preparación^ de sustancias) m:VMPm

Cromato de^ potasio^ (KzCrO+)^ 0.10^ M

12

846 g/mol

q

o

tn=O

Dicromato de potasio^ (KzCrzOz) 0.10 M

C=0.10 mol/L V=0.01 L Pm=294.185 g/mol

Hidróxido de sodio (NaOH)^ 6.0^ M

C=6 mol/L V=0.01 L

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= LooB6e

m :^ o.or + (0. ,o

ry) @o+.§s^

+) (^) = o.2e4L8s^ s

&

TECNOTóGaCO NACIONAL (^) DE MÉXKO

Pm= 39.997 glmol

m (^) = O.OLL

Acido ctorhídrico (HCL) (^) 6.0 M

C=6 mol/L V=0.01 L Pm= 36.46 gimol

m=O.OLL

Nitrato de Sodio (NaNO¡) (^) 0.10 M

C=0.1mol/L V=Sx10-3L Pm= 84.9947 glmol

Nitrato de Plata (A9NO:) 0.10 M

C=0.1mol/L V=5¡10- Pm= 169.871 glmol

bry)(r,

ss? h):

z 3eBZ (^) e

Fry)(so+o (^) #,)=r.

@¿ TESJo

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m: sxto-, *(r. ,ry)(rn. ss h)

= o.o4z4e^ e

m (^) = sxto-, r(0. ,ry)(roe. m

ffi)

= o.os4st s
Desarrollo de la práctica:

l.l Equilibro cromato-dicromato a partir del ión cromato (CrO4)'2.

l. Dispusimos cinco tubos de ensayo limpios y (^) secos y los rotulamos (^) como 1,2,3,

y5.

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I

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t

i

& TECNOLOGICO NACIONAL (^) DE MÉXICO ft,qeeFtrl\§¡x.*.4Étu V Agregar al tubo (^) 3, unas cuatro gotas de solución de NaOH (^) 6.0 M. Agitar y (^) reportar el color de la solución resultante.

Vl. Adicionar al tubo 4, unas cuatro gotas de solución de NaOH 6.0 M. Agitar y

@¿ TESJo reportar el color de esta (^) solución Verter (^) la mitad del contenido en el tubo 4, en el tubo 5. Conservar el resto (^) de la solución del tubo'4, como referencia. vt¡ il Y;t I TT

-l I

& TECNOLOGICO NACIONAL OC MÉXICO rK§koEr¡rmúlfirddohr*

Vl¡1. Agregar al tubo 5, unas cuatro gotas de solución de HCL 6.0 M. Agitar y^ reportar

el color de la solución resultante.

Una vez realizada la práctica^ se pudieron observar algunos cambios ores^ de

las muestras esto es debido a la constante de equilibrio.

1.2 Equilibrio cromato-dicromato a pañir^ del ión dicrom

l. Poner 1.0 mL de solución 0.10 M. en los tubos (^1) , 2, 4.^ Conservar el tubo número 1,^ como Observar y reportar su^ color. ]e¿

TESJO

7 (Cr2O7l2-:
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& @¿ recxolóclco NAcToNAL (^) o¡ uÉxlco TESJo », (r rD c a (^) ñ
U

Adicionar al tubo 4, unas cuatro gotas de solución de NaoH 6.0 M. Agitar y

reportar (^) el color de esta solución.

Verter la mitad del contenido en el tubo 4, en el tubo 5. Conservar el resto de la

solución (^) del tubo 4, como referencia. I

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V Iffi$

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& TECNOLóGICO @ NACIONAL DE^ MÉxlCO^ TESJo

vll Agregar^ al^ tubo 5, unas cuatro gotas de solución^ de^ HCL^
6'0 M' Agitar y^ reportar

el color de^ la^ solución resultante

se pudieron visualizar cambios^ en las^ muestras dependiendo^ a las

gotas^ de^ solu

que se le agregara teniendo como base nuestra solución^ patrÓn^ del^ tubo^

1, dado a se debe a la^ constante^ Presente.

se utilizará el sistema basado en^ la^ reacción endotérmica:

Co(H2o)52* o, ^ 4cl-^ ac +^ calor^ +>^ (coCl)z-^ ,r 6H2og

Rosad Azul l. Poner 5.0^ ml,^ de solución de^ CoClz, 6HzO^ 0.10^ M,^ en un^

beaker de 100 ml, limpio y (^) seco.

Il. Adicionar^ gotas de solución de HCL 6.0^ M,^ hasta que

(^) se verifique un cambio visible de color, aproximadamente hasta violeta. ción ello tr rf;ffiffi 'f (^) t,;*{,

ti,

I

& TECNOLóGrcO NACIONAL (^) DE MÉX¡CO

V Preparar un baño frío en un Baker con trozos de hielo, e introducir

el Baker conteniendo el sistema de reacción. Registrar (^) observaciones. En este caso no (^) se pudo (^) visualizar (^) el cambio deseado (^) en el equilibrio

debido al
componente utilizado, no era lo suficiente para el cambio se ocupaba fuera a mayor

concentración.

1.4 Efecto de la concentración sobre un equilibrio heterogéneo de precipitación

de cromato de bario (BaCrOa)

Se estudiará el siguiente sistema de reacción:

K2Croa,r.) + Ba(NOs)z¡r"¡ <-¡ BaCrO+1r¡ + 2KNOrlr.;

(Croa)z-," "¡

* Baz+ rac) e BaCro2,.,

En un tubo de (^) ensayo poner

adicionar lentamente 1.0 ml

reportar observaciones. 1.0 mL. de solución de cromato de potasio,0.10 (^) M y

de solución de nitrato de bario 0.10 M. Agitar y

En otro tubo de ensayo poner (^) 1.0 ml de solución de cromato de potasio 0.10 M y 1'0 ml (^) de solución de nitrato de bario 0.10 M, añadir cuatro o cinco gotas (^) de il @¿ r h I
/ /

2. ¿Que otros factorés afectan la velocidad de reacción?

La velocidad (^) de la reacción puede (^) verse (^) influenciada por (^) diferentes factores, aumentando (^) o disminuyendo (^) la velocidad recxo¡-ócrco NAc¡oNAL os mÉxco TESJo solución de hidróxido (^) de sodio 6.0 tU, (^) hasta observar algún cambio. Registrar observaciones.

lll. Agregar al tubo anterior, gota a gota, solución de HCI 6.0 M, hasta observar

algún cambio Se observó un (^) cambio en nuestra muestra debido a los componentes utilizados debido a su concentración viéndose la presencia de la constante equilibrio. Cuestionario:

  1. lnvestigue (^) algunos casos prácticos (^) donde se aprecie (^) la i cia de

la concentración en las reacciones químicas

. (^) Elaboración (^) de concreto

o (^) Preparación de resina (^) epóxica o (^) Degradación de alimentos [l] )e¿

\ u T - I E

/

(¿

TESJO

Conclusiones: La práctica^ se^ realizó con^ el fin de^ poder observar^ la^ perturbación^ del^ equilibrio^ en^ las

concentraciones de los^ reactivos^ que^ estuvimos manipulando,^ cabe^ mencionar^ que

algunos de ellos no se pudieron visualizar debido^ a^ que^ en^ algunos compuestos^ el

equilibrio no es notorio por^ el^ cambio^ de^ color^ en la^ concentración,^ sino que^ también

puede haber cambios en su temperatura, presión,^ concentración, presencia^ de

catalizadores y a^ nivel molecular. Por otro lado,^ el^ equilibrio cromato-dicromato^ a^ partir
del ion cromato no pudo visibilizarse^ el^ cambio^ de^ color, esto puede^ ser^ a^ causa^ de

muchos factores, tales como la contaminación de la^ concentración^ con^ otro^ reactivo,^ que la solución no^ se^ haya preparado adecuadamente^ etc.^ Sin embargo,^ se^ pudo observar exitosamente el efecto de la concentración sobre un equilibrio homogéneo^ en^ solución

acuosa, por^ lo^ que con esto^ queda comprobado^ el^ principio^ de^ Le^ Chatelier^ el^ cual

menciona que^ se puede^ predecir cualitativamente^ lo^ que^ ocurre^ a^ un^ sistema^ en

equilibrio, cuando se alteran condiciones de temperatura, presión, volumen, cuando^ se agrega o remueve del^ sistema un reaccionante o^ producto. Aplicaciones industriales: Es muy importante^ en la^ industria^ el^ saber^ qué^ condiciones favorecen^ el^ desplazamiento

de un equilibrio hacia la^ formación^ de^ un^ producto, pues^ así^ se^ conseguirá^ un^ mayor

rendimiento, en dicho proceso.

  • En la síntesis de HABER en la^ formación^ de^ amoniaco. La producción de amoniaco (NH3)^ es un importante

industrial que^ demuestra el^ equilibrio químico.^ El^ amoníaco^ se

sintetiza a partir^ de^ gas^ nitrógeno^ (N2)^ y^ gas^ hidrógeno^ (H2) utilizando un catalizador de hierro. La reacción^ está representada^ por la ecuación: El proceso Haber-Bosch para^ la obtención del amoniaco debe su importancia^ al^ hecho de que^ el amoniaco es^ producto^ base^ de otras^ industrias:^ ácido nítrico,^ abonos^ y explosivos[3]. I

  • 4 gotas de HCL 'K2CI2O de NaOH KzCrO¿^ Naranja^ Claro
  • 4 gotas de l{aOH
  • 4 gotas de HCL Naranja 5 5 I recxoróclco NACIONAL Og ¡,rÉXCO
+ AH" = -97.6 kJ/mot

TECNOLóGICO NACIONAL DE (^) MÉXICO

  • Producción (^) de metanol El equilibrio químíco juega (^) un papel (^) crucíal (^) en procesos
industriales, Tales como producción de metanol. El metanol

(cH3oH) (^) se sintetiza (^) a partir (^) de monóxido (^) de carbón (co) e hidrógeno (^) (H2) (^) utilizando un (^) catarizador. La (^) reacción está representada por (^) la ecuación: CO+ (^2112) + CH3OH

Durante la reacción, la reacción directa produce metanol,

mi @¿ TESJo

entras que^ la

inversa vuelve (^) a convertir (^) et metanor en monóxido de carbón e h idrógeno. En uilibrio, las velocidades (^) de las reacciones (^) directa e inversa (^) son iguales, lo que da resultado una concentración constante de metanol [4]

I Producción de etanol

Producción de etanol (C2HSOH) (^) is (^) otro ejemplo (^) donde está involucrado (^) el equilibrio químico. (^) La fermentación es un método común Se utiliza para producir etanol (^) a

partir de azúcares. La reacción la lleva a cabo una

levadura, que convierte (^) la glucosa en etanol y (^) dióxido de carbono. La (^) ecuación para (^) esta reacción (^) es:

c6H1206=2C2H50H+2CO

Durante la fermentación, la levadura Consume glucosa y produce etanol

y^ dióxido de
carbono. Sin embargo, a medida que la concentracíón del etanol aumenta,

tambíén ocurre (^) la reacción inversa. (^) En (^) equilibrio, la concentración (^) de etanol permanece constante

'l (^) En la (^) industria cervecera

En la fabricación de la cerveza,la ley de Le Chatelier, es

muy (^) usada para determinar el tiempo y (^) la velocidad de la fermentación, en los procesos vascos que conocemos (^) de su normal uso[S]. I

I

TECNOLóG¡CO NACIONAL (^) DE MÉXICO

  • (^) [6]Maira Vanessa Daza, "Apticaciones (^) Del Equilibrio Blogspot.com, (^) Oct. http (^) ://sodacausticaenlaqui (^) mca242 1. (^) blogspot.com/20 (^) 1, 2023).
  • (^) t7ls. Whelan, "ACTIVIDAD (^6) CURSO: 6" CASIGNATU QUíMICO." (^) Accessed: (^) Oct. 10, (^) 2023.
h ttp : //www. col g e n e ra I paz. ed u. a r/06 q u i mi ca cn 06. pd f

]e¿ TESJo

Citas y referencias:

* [5]"Aplicacion de la constante de equilibrio,,'

studocu, 2021. https://www.studocu.com/es-mx/document/universidad-nacional-autonoma-de- mexico/equilibrio-y-cinetica/aplicacion-de-la-constante-de-equilibrio/37855g (accessed Oct. 10, 20Zg).

+ t1] chang, R., Goldsby, K.A.;., Álvarez Manzo, R., & ponce López,

s. (2013). Química (11a. ed. :.).^ México (^) D.F.: McGraw (^) Hill

+ t2l Douglas A. (D.A.) Skoog, D. J. (2005). Fundamentos de

Química Analítica. México: lnternational Thomson (^) Editores.

+ t3l "EL^ EQUILIBRIO QUíMlco DETRÁs DEL pRocESo HABER//

síntesis det amoniaco

lJivs," Hive. blog, 201 9. https://h ive. blog/hive- l g6ggz l

@madridbg/el - equilibrio-quimico-detras-del-proceso-haber-sintesis-del-amoniaco (^) (acceJsed Oct. 10,2023).

* "Equilibrio^ químico contenidos.,' Available:

https://laboralfq.files.wordpress.comt2}l0/01/equilibrioqumicogg-102.pdf

* [4]Harshitha HN, Lambdageeks.com, 2023.

https://es.lambdageeks.com/chemical-equilibrium-examplesl (^) (accessed Oct. 10, 2023).

Químico En La lndustria,"

10, (^) 2023.

51081 (accessed^ Oct. 10,

FtA:QUín¿l EQUILIBRIO Available:

núnnrce pARA^ pnÁcrtcA^ DE LABoRAToRTo

REPORTE (^) DE -{signalural Semestre Tema: Carrera: \ombre (^) del estudiante: (^) A'l ,atcl (ln¡,ot (^) jn¡,t.e Í E.t^¡pC^ No. control l. Portada y objetivos

  • Nombre de la institución, (^) práctica,

fecha de caffera, asignatura, (^) titulovNo. (^) de grupo, (^) nombre deintegrantes (^) delequipo, (^) nombre delprofeso¡ entrega. Además,plantea elobjetivo general (^) v objetivos particulares, X^

-Realiza una ¡evisión bibliognifica (^) donde plantea ordenadamente er (^) tema de (^) ..la p_níctica, (^) su importancia (^) e implicaciones. _lncluye (^) citas bibliográficas.

  1. M¡rco teórico

x 2 -Responde (^) los cuestionamienüos planteados (^) con el propósito (^) de avanzar en el proceso de aprendizaje y desarrollo (^) de la práctica.

  1. Actividades (^) de aprendizaje

x

  1. Materiales y métodos (metodologla)

-Enlista (^) de todos los materiales, (^) equipos y sustancias (^) utilizadas. -Describe (^) detalladamente (^) el procedimiento experimental. x

  1. Resultados, análisis y (^) discusiones 4

-Recopila, (^) analiza y discute (^) los resultados obtenidos apoyrindose de cálculos, tablas y figuras claramente identiñcados.

  1. (^) Conclusiones y aplicaciones (^) industrirles

-Red¿cta con sus propias (^) palabras (^) si se cumplen o no los objetivos con basc (^) al análisis de rcsultados. aplicaciones industriales (^) relacionadas (^) con la práctica. (^) X -Reporta (^) por lo (^) menos 5 bibliografias (^) consultadas, en orden (^) alfabético, utilizando el formato APA.

  1. Referencias

SUBTOTAL I TOTAL (^20) Bueno Se desempeña en el criterio de (^) una manera inferior (^) a lo esperado. Se inicia en el logro del criterio. No se observó (^) el criterio (^) o dificultades lograrlo. tuvo para 7 7 Aspectos (^) a evaluar Yalor

----t---

t 2.5 I^2 r 0.

J 2.5 t.5 I

)\ ) (^) 1.5 (^) r (^) 0.

(^3) 2.s 2 1.5 (^) I Excelente (^) Notable Se desempeña (^) en el Se desempeña (^) en el criterio de una manera (^) criterio (^) de la manera superior (^) a lo esperado. (^) esperada. Suficiente (^) Necesita (^) mejora