Influencia de la temperatura en el equilibrio químico

Influencia de la temperatura en el equilibrio químico
Problema:
•
Encontrar la relación entre la dirección en que se desplaza el equilibrio químico
con su carácter exotérmico o endotérmico.
Tarea previa
1. ¿Qué quiere decir que una reacción química se encuentre en equilibrio?
2. ¿A qué se refiere la ley de acción de masas?
3. Balancea la siguiente ecuación química completa por el método de ion-electrón:
Cu (s) + HNO3 (conc) → NO2 (g) + Cu(NO3)2 (ac)
4. El NO2 puede dimerizarse, según la siguiente reacción reversible, para producir N2O4
el cual es un gas incoloro.
2 NO2 (g) ↔ N2O4 (g)
Dibuja las estructuras de Lewis de estas dos especies.
5. ¿Al formarse un enlace químico se absorbe o se desprende energía? Justifica tu
respuesta.
6. Balancea la siguiente ecuación química:
[Co(H2O)6]Cl2 (ac) + HCl (ac) ↔ H2[CoCl4] (ac) + H2O (l)
7. ¿Qué diferencia existe entre una reacción exotérmica y una endotérmica?
8. Define el concepto de entalpía de reacción.
Experimento 1
Procedimiento Experimental
1. Monta un dispositivo, en la campana de extracción, como el que se muestra en la
figura.
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2. En un tubo de ensaye coloca unas virutas de cobre. Agrega, poco a poco, unos
mililitros de ácido nítrico (1:1) a través de una jeringa.
3. Marca tres tubos de ensaye (1, 2 y 3) y recolecta una muestra del gas desprendido.
Cierra los tubos herméticamente con tapones de hule.
4. Después de tomar las muestras agrega agua a través de la jeringa, para así detener
la producción del NO2.
5. Calienta el tubo número 1 en baño María y enfría el tubo número 2 en baño de hielo
por 5 minutos. El tubo número 3 servirá como testigo. Observa los cambios en la
coloración del gas.
6. Posteriormente calienta el tubo 2 y enfría el tubo 1 ¿La reacción de dimerización es
reversible?
Cuestionario
1. Tomando en cuenta que la dimerización de NO2 para formar N2O4 implica
únicamente la formación de un enlace, indica si es endotérmica o exotérmica
incluyendo al calor (Q) como un producto o un reactivo:
2 NO2 (g) ↔ N2O4 (g)
2. Expresa la constante de equilibrio.
3. Considera el siguiente equilibrio: A + B ↔ C ∆H(+) Un aumento en la temperatura
provocará que el equilibrio se desplace hacia la formación de ____________________.
4. Si el equilibrio A + B ↔ C se desplaza hacia la izquierda cuando se aumenta la
temperatura, ¿qué signo tendrá el ∆H de reacción?
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Experimento 2
Procedimiento Experimental
1. Marca tres tubos de ensaye (1,2 y 3) y coloca 1 mL de la disolución de cloruro de
cobalto hexahidratado y 1 mL del ácido clorhídrico concentrado en cada uno de los
tubos. Agita cada tubo y registrar el color de la disolución resultante.
2. Calienta el tubo número 1 en un baño María hasta que ocurra un cambio notorio en
el la coloración de la disolución ¿De qué color se trata?
3. Coloca el tubo número 2 en un baño de hielo. Espera unos cuantos minutos y
observa el color final de la disolución ¿Qué color observas?
4. El tubo 3 servirá como testigo.
5. Posteriormente calienta el tubo 2 y enfría el tubo 1 ¿La reacción es reversible?
Cuestionario
1. Escribe la ecuación de disociación del [Co(H2O)6]Cl2 en agua ¿Qué especie es la que
provoca color en la disolución?
2. De acuerdo con el siguiente equilibrio:
[Co(H2O)6]2+ (ac) + Cl- (exceso) ↔ [CoCl4]2- (ac) + 6H2O (l)
a) Expresa la constante de equilibrio.
b) Indica si es endotérmica o exotérmica incluyendo al calor (Q) como un producto
o un reactivo.
c) ¿A qué temperaturas predominan cada uno de los iones complejos?
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