web de trabajo

Buenos días a continuación os paso unas web de trabajo muy útiles en general, pero especialmente para este tema de equilibrio químico.

teoría

problemas resueltos

Por favor dadles un vistazo ya que son de mucha utilidad, además os subo una presentación del tema

equilibrioquímico

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Un saludo

Problemas de equilibrio

Buenas tardes,
A continuación os detallo la relación de ejercicios de ampliación, resumen y refuerzo del tema relativo a equilibrio químico. Por favor imprimid la misma o copiadla para llevarla a clase.

Bloque Inicial.

1.- ¿Qué significa que un determinado proceso sea reversible?

2.- En un vaso ponemos hidrogenocarbonato de sodio y le añadimos un poco de ácido clorhídrico, ¿Podría establecerse un equilibrio?.

Actividades de refuerzo y resumen.

3.- Calcula la relación existente entre Kc y Kp

4.- En que situación se produce la siguiente situación Kc=Kp

5.- En una reacción reversible, ¿Qué sucede cuando se va extrayendo uno de los productos según se va formando?

6.- Se ha estudiado la reacción de equilibrio siguiente.

2NOCl (g)ßà 2 NO(g) + Cl₂ (g)

a 735 ºK y un volumen constante de 1 litro. Inicialmente en el recipiente se introdujeron 2 moles de NOCl, una vez establecido el equilibrio se había disociado un 33%. A partir de estos datos cálcula Kp.

7.- Un volumen de 1 litro de una mezcla de equilibrio de NH₃, N₂ , H₂ , a 750 ºK se compone de 1,20 moles de hidrógeno molecular y 0,329 moles de amoniaco. Considerando el equilibrio:

N₂(g) + H₂(g) ßà NH₃(g)

Calcula:

. Kc del mismo y las presiones de los gases en esta situación.

. Si la variación de entalpía es de -92 kj, en que sentido se desplazará el equilibrio a una temperatura de 1300 ºK.

8.- A cierta temperatura el PCl₅ se disocia en PCl₃ y Cl₂. Cuando se alcanza el equilibrio de esta reacción, llevaba a cabo en un recipiente de 10 litros, se comprueba de que las concentraciones son 0,8 mol/l de PCl₅, 0,2 mol/l de PCl₃ y 0,2 mol/l de Cl₂. Calcula la Kc para el equilibrio en estas condiciones e interpreta cómo se desplazará y cuales serán las nuevas concentraciones si, una vez logrado el equilibrio:

. Se agregan 2 moles de PCl₅

. Se reduce el volumen a 5 l

. Se añaden 2 moles de Cl₂

9.- A 200 ºC la constante de equilibrio para la disociación:

PCl₅ (g) ßà PCl₃(g) + Cl₂(g)

es Kc=0,00793 mol/l. Calcula el grado de disociación α del PCl₅ a dicha temperatura si:

. Se colocan inicialmente 3,125 g de PCl₅ a un matraz de un litro.

. El matraz se encontraba previamente lleno de cloro.

10.- En un recipiente de 10 l de volumen se introducen 2 moles del compuesto A y un mol de compuesto B. Se calienta a 300 ºC y se establece el siguiente equilibrio:

A (g) + 3B (g) ßà 2C(g).

Cuando se alcanza el equilibrio, el número de moles de B es igual que el de C. Calcula los moles de cada componente en el equilibrio, Kc y Kp y la presión parcial del componente B.

11.- Una mezcla de dióxido de azufre y oxigeno en la relación molar 2:1 alcanza el equilibrio siguiente en presencia de un catalizador:

2 SO₂(g) + O₂(g) ßà2 SO₃(g)

. ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio Kp si a la presión total de 5 atm se ha transformado el 33% del SO₂ en SO₃?

. En las mismas condiciones de presión y temperatura y con una relación molar inicial de SO₂ y O₂ 1:1, justifica si el porcentaje de SO₂ transformado es igual, mayor o menor que en el apartado anterior.

12.- En presencia del adecuado catalizador y a la temperatura de 400 ºC es posible obtener gas amoniaco a partir de N₂ y de H₂. En un recipiente de un litro de capacidad y partiendo de 3 moles de hidrógeno y 1 mol de hidrógeno, se obtienen 0,0385 moles de amoniaco una vez alcanzado el equilibrio. Calcula a partir de estos datos los valores correspondientes de Kc y Kp.

13.- La Kps del fluoruro de calcio a 25 ºC es de 6,25 10^-11 Calcula su solubilidad en agua pura, en una disolución 0,1 M de NaF.

14.- La concentración de de iones de calcio (II) de una disolución es de 0,01M. Calcular la concentración de iones fluoruro que hay que añadir para que precipite el CaF₂ si Kps= 3,9 10^-11 .

15.- Calcular la solubilidad en g/l del Ioduro de plomo(II), sabiendo que su producto de solubilidad (S) es de 4 x 10^-5 .

Un sal-U2

Sesión 4 Factores que afectan a la velocidad de reacción

Vídeo resumen de lo tratado en la sesión de hoy

Factores que afectan a la velocidad de reacción

Temperatura

Al aumentar la temperatura, también lo hace la velocidad a la que se mueven las partículas y, por tanto, aumentará el número de colisiones y la violencia de estas. El resultado es una mayor velocidad en la reacción. Se dice, de manera aproximada, que por cada 10 °C de aumento en la temperatura, la velocidad se duplica.

Esto explica por qué para evitar la putrefacción de los alimentos los metemos en la nevera o en el congelador. Por el contrario, si queremos cocinarlos, los introducimos en el horno o en una cazuela puesta al fuego.

Grado de pulverización de los reactivos

Si los reactivos están en estado líquido o sólido, la pulverización, es decir, la reducción a partículas de menor tamaño, aumenta enormemente la velocidad de reacción, ya que facilita el contacto entre los reactivos y, por tanto, la colisión entre las partículas.

Por ejemplo, el carbón arde más rápido cuanto más pequeños son los pedazos; y si está finamente pulverizado, arde tan rápido que provoca una explosión.

Naturaleza química de los reactivos que intervienen en la reacción

Dependiendo del tipo de reactivo que intervenga, una determinada reacción tendrá una energía de activación:

• Muy alta, y entonces será muy lenta.
• Muy baja, y entonces será muy rápida.

Así, por ejemplo, si tomamos como referencia la oxidación de los metales, la oxidación del sodio es muy rápida, la de la plata es muy lenta y la velocidad de la oxidación del hierro es intermedia entre las dos anteriores.

Concentración de los reactivos

Si los reactivos están en disolución o son gases encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será la velocidad de la reacción en la que participen, ya que, al haber más partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones.

El ataque que los ácidos realizan sobre algunos metales con desprendimiento de hidrógeno es un buen ejemplo, ya que este ataque es mucho más violento cuanto mayor es la concentración del ácido.

La variación de la velocidad de reacción con los reactivos se expresa, de manera general, en la forma:

v = k [A]^α [B]^β

donde α y β son coeficientes que no coinciden necesariamente con los coeficientes estequiométricos de la reacción general antes considerada. La constante de velocidad k, depende de la temperatura.

Catalizadores

Los catalizadores son sustancias que facilitan la reacción modificando el mecanismo por el que se desarrolla. En ningún caso el catalizador provoca la reacción química; no varía su calor de reacción.

Los catalizadores se añaden en pequeñas cantidades y son muy específicos; es decir, cada catalizador sirve para unas determinadas reacciones. El catalizador se puede recuperar al final de la reacción, puesto que no es reactivo ni participa en la reacción.

Sesión 3.3 Teoría de colisiones

TEORÍA DE COLISIONES

Según esta teoría, para que ocurra una reacción química es necesario que existan choques entre las moléculas de reactantes que den origen a productos. Estas colisiones deben cumplir las siguientes condiciones:

- Las moléculas de reactantes deben poseer la energía suficiente para que pueda ocurrir el rompimiento de enlaces, un reordenamiento de los átomos y luego la formación de los productos. Si no se dispone de la energía suficiente, las moléculas rebotan sin formar los productos.

- Los choques entre las moléculas deben efectuarse con la debida orientación en los reactantes.
Si el choque entre las moléculas cumple con estas condiciones, se dice que las colisiones son efectivas y ocurre la reacción entre los reactantes; entonces se forman productos.

Cabe destacar que no todas las colisiones entre reactantes son efectivas, por lo tanto no todas originan productos. Sin embargo, mientras más colisiones existan entre reactantes, mayor es la probabilidad de que sean efectivas.

Un saludo

Sesión 3 bis. Teoría de complejo activado

La teoría del complejo activado y la teoría de colisiones permiten explicar cómo interaccionan los reactantes de una reacción para formar productos.

Teoría del complejo activado

Según esta teoría, cuando los reactantes se aproximan se produce la formación de un estado intermedio de alta energía, alta inestabilidad y por tanto de corta duración, que se denomina complejo activado. La energía que necesitan los reactantes para alcanzar este complejo se llama energía de activación (Ea). Cuanto mayor sea la energía de activación, en general, menor será la velocidad de la reacción.

La magnitud de la energía de activación de una reacción química determina la velocidad de ésta; si la energía de activación es muy alta, la reacción ocurre en un largo periodo de tiempo; si esta energía es baja, los reactantes pueden adquirirla fácilmente acelerando la reacción.

De acuerdo al cambio neto de energía, es decir, a la diferencia entre la energía de los productos y de los reactantes, las reacciones se clasifican en endergónicas, si se requiere energía y exergónicas, si se libera. Cuando la energía se manifiesta como calor, las reacciones se denominarán endotérmicas y exotérmicas respectivamente. Para representar estos procesos se utilizan diagramas de energía, que dan cuenta de la cantidad de energía en función del avance de una reacción.

En la figura 1 se muestra el diagrama de energía para una reacción exotérmica cualquiera:

En este diagrama se observa que la energía de los reactantes (A + B) es mayor que la energía de los productos (C+D). Entre ellos existe un máximo de energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de liberar parte de la energía de activación decae a producto.

En la figura 2 se muestra el diagrama de energía para una reacción endotérmica cualquiera:

En el diagrama observamos que la energía para los reactantes es menor que la energía de los productos, y por lo tanto nuestro sistema absorbe energía. El complejo activado es el estado intermedio entre reactantes y productos, en un máximo de energía.

Sesión adicional

Esta sesión es un complemento para trabajar y recordar contenidos necesarios para poder trabajar correctamente en este curso. Es recomendable repasarlos y tenerlos claros ya que son contenidos básicos para el estudio de la química.

Estequiometria

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Intentad resolver los problemas en casa, ya que es bastante útil el realizarlos, no basta con verlos para aprenderlos correctamente.
Un saludo

Sesión 3 Resumen del tema de cinética

En este power point podéis encontrar el resumen de todo el tema de cinética química. Contiene ejercicios resueltos y planteamientos de problemas.

Cineticaquimica

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Un saludo