CLASE INORGANICA viernes 300514

QUIMICA INORGÁNICA
REACCIONES TERMOQUÍMICAS
Las reacciones termoquímicas se clasifican en EXOTÉRMICAS y ENDOTÉRMICAS.
REACCIONES EXOTÉRMICAS: Son las reacciones que liberan energía calorífica y su calor de reacción
es negativo por ser su contenido energético mayor en los reactantes que en los productos.
REACCIONES ENDOTÉRMICAS: Son aquellas que para verificarse deben absorber energía calorífica y
su calor de reacción es positivo, ya que los productos tienen mayor contenido energético que los
reactantes.
LEY DE HESS: El calor liberado o absorbido en cualquier cambio químico es igual si se realiza en un
solo paso que si se realiza en varios, solo depende de los estados inicial y final.
ΔHr = ΣΔHf productos – ΣΔHr reactantes
Para calcular los calores de reacción, se siguen los siguientes pasos:
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Utilizar ecuaciones termoquímicas
Balancear las ecuaciones
Indicar la cantidad de calor absorbido o cedido durante la reacción, mediante los calores
de formación Hf determinados a 25 °C.
Indicar el estado físico de los reactantes y los productos
Ejemplo:
Calcular el calor de combustión del monóxido de carbono.
CO (g) + ½ CO2 --------- CO2 (g)
ΔHr = ΔHr CO2 (g) – (ΔHf CO (g) + ½ ΔHf O2 (g))
ΔHf CO2 (g) = – 94.1 Kcal/mol
ΔHf CO (g) = – 26.4 Kcal/mol
ΔHf O2 (g) = 0 por ser elemento libre
ΔHr = – 94.1 – (– 26.4 + 0) = – 67.7 Kcal/mol de CO Reacción exotérmica
EJERCICIO PARA ENTREGAR EL DÍA MARTES:
Calcular el calor de reacción de la combustión del carbonato de calcio e indicar si es exotérmica o endotérmica.
CaCO3 (s) --------- CaO (s) + CO2 (s)
ΔHf CaO3 (s) = – 288.5 Kcal/mol
ΔHf CaO (s) = – 151.9 Kcal/mol
ΔHf CO2 (g) = – 94.1 Kcal/mol
CINÉTICA QUÍMICA
La cinética química es la rama de la química que trata del estudio de la velocidad con que se
realizan las reacciones químicas. Las reacciones entre sustancias que presentan enlaces no
covalentes son rápidas y las sustancias que presentan enlaces covalentes son lentas. Las reacciones
químicas pueden ser reversibles e irreversibles.
Las reacciones irreversibles se realizan en un solo sentido y son casi instantáneas.
HCl (aq) + AgNO3 (aq)
HNO3 (aq) + AgCl (s)
Las reacciones reversibles es cuando los productos reaccionan entre sí y forman sustancias
originales.
N2 + 3H2
2HN3
Las reacciones reversibles son recurrentes; hasta que las velocidades de las reacciones sean iguales
y no curran más cambios, se dice entonces que están en equilibrio.
Principio de Le Chatelier
Cuando un sistema está en equilibrio, un cambio en las propiedades del sistema dará lugar a que el
equilibrio se desplace en la dirección que tienda a contrarrestar el efecto.
Velocidad de Reacción
La velocidad de una reacción se define como la cantidad de sustancias reaccionantes que se
convierten en productos en la unidad de tiempo.
Tiempo de reacción
Es el tiempo transcurrido desde el inicio de la reacción hasta la terminación de la misma.
Factores que afectan la velocidad de una reacción:
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Concentración de los reactivos
Temperatura
Naturaleza de los reactivos
Catalizadores
Catalizadores
Son sustancias que modifican la velocidad de una reacción, sin sufrir cambio aparente en su
composición o en su peso.
EQUILIBRIO QUÍMICO
Algunos procesos químicos reversibles alcanzan un estado de equilibrio cuando se efectúan en un
sistema cerrado. Un estado de equilibrio se define como la condición de un sistema donde la
velocidad de los procesos opuestos es igual.
Se conoce como sistema cerrado a aquel no intercambia masa con sus alrededores, aunque
puede liberar o absorber energía, generalmente en forma de calor o de trabajo.
Constante de equilibrio
Una constante de equilibrio es la relación que se establece entre la constante de la velocidad de
reacción a la derecha y la constante de la velocidad de la reacción a la izquierda, para un sistema
dado en equilibrio.
Ke es la constante de equilibrio y solamente depende de la temperatura y la naturaleza de la
reacción.
aA (g) + bB (g)
cC (g) + dD (g)
Ejemplo:
Se hizo reaccionar una mezcla de hidrógeno y yodo a 445 °C. Cuando se estableció el equilibrio, se
encontraron las siguientes concentraciones de las sustancias participantes:
H2 = 0.20 mol/L
I2 = 0.20 mol/L
HI = 1.60 mol/L
Calcular el valor de la constante de equilibrio (Ke) a dicha temperatura, cuando se considera el
ácido yodhídrico como el producto.
H2 (g) + I2 (g)
0.20
2HI (g)
0.20
1.60
EJERCICIO PARA ENTREGAR EL DÍA MARTES
Se hizo reaccionar una mezcla de SO2 y O2 a A 448°C. Cuando se estableció el equilibrio se encontraron las siguientes
concentraciones: SO2 = 0.46 mol/L
O2 = 0.39 mol/L
SO3 = 3.0 mol/L
Calcular el valor de la constante de equilibrio Ke, si se considera SO3 como el producto.
2SO3 + O2
2SO3