jueves, 9 de enero de 2014

Reacciones reversibles. aspectos prácticos del equilibrio químico


En esta experiencia estudiamos algunos aspectos prácticos del equilibrio químico.

La mayoría de las reacciones químicas son reacciones reversibles. Tan pronto se forman algunas moléculas de producto, comienza el proceso inverso: estas moléculas reaccionan y forman moléculas de reactivo. El equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes. 
La reacción elegida es la formación del ión complejo hexakis(tiocianato)ferrato (III),  [Fe(SCN)6]3ˉ de color rojo sangre. Este ión complejo se forma mezclando una disolución transparente de tiocianato de potasio, KSCN, con otra de  cloruro de hierro (III), FeCl3, de color amarillo claro.
 Los iones tiocianato, SCNˉ, reaccionan con los iones hierro (III), Fe+3, dando lugar al ión [Fe(SCN)6]3ˉ de color rojo. El equilibrio dinámico que se establece entre los tres iones está dado por:
   Tiocianato de potasio, (KSCN)ac   Cloruro de hierro (III), (FeCl3)ac
       Hidróxido de sódio (NaOH)ac

         Ácido clorhídrico (HCl)ac

                                                      
La intensidad del color rojo nos indica, de manera cualitativa, la cantidad del ión [Fe(SCN)6]3ˉ en la mezcla en equilibrio.
La mayoría de las reacciones químicas son reversibles, al menos en cierto grado. Al inicio de un proceso reversible, la reacción procede hacia la formación de productos. Tan pronto como se forman algunas moléculas de producto, comienza el proceso inverso: estas moléculas reaccionan y forman moléculas de reactivo. El equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes. El equilibrio químico es, por tanto, un proceso dinámico.
                                                  
Para una reacción reversible de la forma,
 \alpha A + \beta B \rightleftarrows \sigma S + \tau T
Para determinar el sentido de la reacción basta comparar el valor de ambas magnitudes Qc y Kc .
- Si Qc < Kc, para alcanzar el equilibrio, los reactivos deben transformarse en productos y la reacción neta procede hacia la derecha.
- Si Qc > Kc, para alcanzar el equilibrio, los productos deben transformarse en reactivos y la reacción neta procede hacia la izquierda.
- Si Qc = Kc, las concentraciones iniciales son concentraciones de equilibrio; el sistema está en equilibrio.
K=\frac{k_+}{k_-}=\frac{\{S\}^\sigma \{T\}^\tau } {\{A\}^\alpha \{B\}^\beta}
Las variables que se pueden controlar en forma experimental son:
-          La concentración de reactivos y productos
-          La presión y el volumen
-          La temperatura 
                                 


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