Liceo Jorge Alessandri Rodríguez Departamento de ciencias Subsector: Química Prof. Encargado: Maritza Mur R

Unidad nº1: reactividad y equilibrio químico Trabajo evaluado

Debe enviar la hoja de respuesta al siguiente correo: marimur30@ gmail.com

Con sus datos personales. Fecha de entrega: 16/09/11

Recuerde trabaje con su texto de química, su cuaderno, la guía, incluso puede consultar en internet,

cualquier duda comuníquese al correo anteriormente mencionado.

Desarrolle esta guía que será evaluada, su contenido es:

1. Guía de desarrollo

2. Hoja de respuesta

3. Contenido de la guía: equilibrio químico – constante de equilibrio – principio de Le Chatelier.

1. Guía de desarrollo Aprendizaje esperado: identifican que toda reacción química como un proceso que tiende a una situación de equilibrio

I.- Ítem de verdadero y falso: escriba una V o una F si la sentencia es falsa en la hoja de respuesta (2 puntos c/u) 1.- V – F: Si una reacción tiende al orden el cambio de entropía es negativo, esto se expresa. ΔS < 0. _______________________ 2.- V – F: Se encontró que a una temperatura dada ΔG = - 394 Kj/ mol para la reacción: C + O2 CO2 , a esta temperatura, se formará espontáneamente el CO2 _______________________ 3.- V – F: Si hablamos de un proceso endotérmico que tiende al orden, la reacción será factible si ΔH < T ΔS _______________________ 4.- V – F: Una vela encendida es un proceso exotérmico porque la vela libera energía _______________________ 5.- V – F: La entropía predice si las reacciones son espontaneas o no espontaneas _______________________ 6.- V – F: Si colocas un cubo de hielo al sol, al cabo de un tiempo este se derretirá, este proceso de cambio representa una alta entropía y absorberá calor. Por lo tanto es un proceso factible _______________________ 7.- V – F: se ha determinado que la energía libre del siguiente sistema es: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ΔG = + 818 Kj/mol Este valor nos indica que la reacción no es espontanea _______________________ 8.- V – F: la presión es un factor que modifica la magnitud de la constante en un sistema en equilibrio _______________________ 9.- V – F: Si aumentamos la temperatura, al siguiente sistema 2SO3 2S + 3 O2 ∆H = + 17.350 Kj/mol Entonces el sistema se desplaza a la formación de productos_______________________ 10.- V – F: para el siguiente sistema: C3H8 + 5 O2 3CO2 + 4H2O Si aumentamos el volumen de los reactantes el sistema se desplazara hacia los reactantes _______________________ 11.- V – F: el principio de Le Chätelier establece que “si mediante una Acción externa se perturba a un sistema este se desplaza en el sentido de reducir el cambio” _______________________ 12.- V – F: si aumentamos la concentración de los reactantes el sistema evoluciona haciendo que los reactantes aumenten _______________________

II.- ítem de selección múltiple 1: escriba su respuesta en la hoja de respuesta (1 punto c/u)

1.- prediga hacia donde se desplaza el siguiente sistema según el principio de Le Chatelier PCℓ5 PCℓ3 + Cℓ2 ∆H = +92,5 Kj/mol Si aumentamos la temperatura: I.- se favorece la reacción endotérmica II.- hacia la producción de y PCℓ3 y Cℓ2

III.- se favorece la reacción exotérmica IV.- hacia la formación de PCℓ5 A) solo I y II B) solo II y III C) solo III y IV D) I, II y III E) I, II y IV

2.- dado el siguiente sistema: 2 NO + Cl2 2NOCl Hacia donde se desplaza el sistema si aumentamos el volumen de los reactantes: I.- hacia la derecha II.- hacia la izquierda III.- hacia donde hay mayor cantidad de moles IV.- hacia donde hay menor cantidad de moles A) solo I y II B) solo II y III C) solo III y IV D) solo I y III E) solo II y IV

3.- Si aumentamos la concentración de los productos para el siguiente sistema: H2(g) + Cl2 (g) 2 HCl (g) Entonces el sistema se desplazara hacia: A) hacia la formación de H2 y Cl2 B) hacia la formación de HCl C) el equilibrio no es afectado D) hacia el sentido de absorber energía E) hacia el sentido del cambo de entropía

4.- Si aumentamos la presión a los reactantes del siguiente sistema: 2 NO(g) + Cl2 (g) 2NOCl (g) Entonces el sistema se desplazara hacia: A) hacia la formación de NOCl B) hacia la formación de NO y Cl2 C) hacia donde hay mayor moles D) hacia el sentido de liberar energía E) hacia el sentido del cambo de entropía

5.- Cual es el efecto al disminuir la presión a las siguientes reacciones que se encuentran en equilibrio? PCℓ5 (g) PCℓ3 (g)+Cℓ2(g) ∆H = +92,5 Kj/mol A) hacia donde la suma de moles sea menor B) hacia donde la suma de moles sea mayor C) la presión no afecta el equilibrio D) hacia el sentido de absorber energía E) hacia el sentido del cambo de energía de activación

6.- si disminuimos la temperatura a la siguiente reacción: 2 SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ∆H = - 198 KJ/mol El sistema se desplaza: A) hacia donde la suma de moles sea menor B) hacia donde la suma de moles sea mayor C) la presión no afecta el equilibrio D) hacia el sentido de liberar energía E) hacia el sentido de absorber energía

7.- ¿Cuál de los efectos anteriores modifica la magnitud de la constante de equilibrio? A) un cambio de presión B) un cambio de volumen C) un cambio de concentración D) un cambio de temperatura E) un cambio de la energía de activación

8.- es la energía mínima requerida para producir choques efectivos A) energía de enlace B) energía de activación C) equilibrio químico D) principio de le Chatelier E) energía cinética

9.- la constante de equilibrio para el siguiente sistema: a 500 ºC 2NO (g) + O2(g) 2NO2 (g) es Ke = 2500 si las concentraciones de las especies en equilibrio son: [O2] = 0,01 M; [NO2] = 0.05M. la concentración de [NO] es: A) 0.0001 B) 0,001 C) 0,02 D) 0,01 E) 0,05

10.- considere la siguiente reacción en equilibrio CO(g) + 2H2(g) CH3OH (g) ∆H = - 90,7 KJ al aumentar la temperatura: I.- se favorece la reacción endotérmica II.- el valor de la constante se incrementa III.- el sistema se desplaza hacia la suma de menor cantidad de moles A)solo I y II B) solo II y III C) solo I y III D) I, II y III E) ninguna de las anteriores

Para las siguientes reacciones en estado de equilibrio:

11.-

2SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)

La expresión de la constante de equilibrio es:

A)K = [SO2]2

B) K = [SO3]2

[SO

2] [O2]2

[SO3] [O2]

C) K = [SO3]2

D) K = [SO2]

[SO] [O2] [SO2]

2 [O2]

E) K = [SO3]

[SO]

2[O2]

12.-

2NO(g) + Cl2 (g) 2NOCl (g)

La expresión de la constante de equilibrio es:

A)K = [NO2]2

B) K = [NO3]2

[NO

2] [Cl2]2 [NO3] [Cl2]

C) K = [NOCl]2

D) K = [NO2]

[NOCl] [Cl2]

[NO]

2 [Cl2]

E) K = [NOCl3]

[NO]

2[ClO2]

III.- Probabilidad y desorden:

Considere que tiene un sistema como el de la

figura.

Estado 1: se tiene un gas atrapado en el balón

de la izquierda y vacio en el balón de la derecha.

Estado 2: se abre la llave de paso y el gas se

expande al balón de la derecha

Estado 1

Estado 2

III.- selección múltiple 2: De acuerdo al esquema responda las siguientes preguntas.

1.- ¿Cuál estado esta mas desordenado? A) cuando se licuan los gases en los balones B) cuando el gas se reparte en los dos balones C) el estado 2 D) el estado 1 E) los dos estados tienden al orden

2.- ¿Cuál de los dos estados son más probables al abrir la llave? A) el paso desde el estado 2 al estado1 B) el paso del gas al estado 2 C) el estado 1 D) el estado 2 E) ningún estado es probable

3.- ¿en cuál de los estados hay mayor movilidad? A) en el paso del gas al estado 2 B) en el paso del gas al estado 1 C) en el estado 1 D) en el estado 2 E)en ningún estado

4.- el desorden coincide con: A) estado 1 B) lo más probable C) lo menos probable D) la tendencia al orden E) lo no factible

5.- ¿Qué es más fácil? A) ordenar B) desordenar C) gastar energía D) realizar un trabajo E) ninguna de las anteriores.

6.- que probabilidad existe que al abrir la llave todas las moléculas del gas se concentre en estado1 A)totalmente probable B) es probable C)totalmente improbable D) extremadamente probable E) todas son correctas

IV.- ítem de asociación: escriba el número del factor en la definición correspondiente

factores de equilibrio condiciones de equilibrio: si aumentamos el factor sobre un sistema de

equilibrio provoca que él:

1.- presión sistema se desplace hacia en el sentido de absorber calor

2.- volumen sistema se desplace haciendo que dicho reaccionarte disminuya

3.- concentración mismo se desplace hacia el miembro cuya suma de moles es menor

4.- temperatura mismo se desplace hacia el miembro cuya suma de moles sea mayor

¡¡¡Buen trabajo!!!

Liceo Jorge Alessandri Rodríguez

Departamento de ciencias NOTA: Subsector: Química Prof. Encargado: Maritza Mur R

Unidad: reactividad y equilibrio químico Guía evaluada

Aprendizaje esperado: identifican que toda reacción química como un proceso que tiende a una situación de equilibrio

Nombre y apellido:

Curso: fecha:

Nivel de exigencias: 60 % puntaje total: 46 puntos Puntaje obtenido: _________

2. hoja de respuesta

I.- ítem de verdadero y falso: escriba una V si la sentencia es verdadera o un F si es falsa, corrija las falsas (2 puntos cada una)

pregunta V - F corrección pregunta V – F corrección

1 7

2 8

3 9

4 10

5 11

6 12

II.- ítem de selección múltiple 1: escriba la letra que corresponda (1 punto cada una)

pregunta respuesta pregunta respuesta pregunta respuesta pregunta respuesta

1 2 3 4

5 6 7 8

9 10 11 12

III.- ítem de selección múltiple 2: escriba la letra que corresponda (1 punto cada una)

pregunta respuesta pregunta respuesta pregunta respuesta pregunta respuesta

1 2 3 4

5 6 7 8

IV.- ítem de asociación: relacione las dos columnas. (1punto cada una)

factores de equilibrio condiciones de equilibrio: si aumentamos el factor sobre un sistema de

equilibrio provoca que él:

1.- presión sistema se desplace hacia en el sentido de absorber calor

2.- volumen sistema se desplace haciendo que dicho reaccionarte disminuya

3.- concentración mismo se desplace hacia el miembro cuya suma de moles es menor

4.- temperatura mismo se desplace hacia el miembro cuya suma de moles sea mayor

¡¡¡Buen trabajo!!!

3. Contenido:

Constante de equilibrio: en la reacciones reversibles, cuando se llega al equilibrio, las concentraciones de los reactantes y productos permanecen inalteradas con el tiempo, a menos que se modifiquen las condiciones. Para la reacción general representada por la siguiente ecuación:

aA + bB cC + dD

existe una relación constante entre las concentraciones de los reactantes y de los productos denominada Ley de Acción de Masas, que se representa de la siguiente manera y se denomina constante de equilibrio:

Kc = = [C]c x [D]

d donde: C, D, A, B son las concentraciones en equilibrio expresadas

[A]

a x

[B]

b en moles y a, b, c, d son los coeficientes estequiometricos

Los productos se escriben en el numerador (parte superior de la fracción) y los reactantes en el denominador (abajo de la raya de fracción).

Factores que afectan el equilibrio: Una vez establecido el equilibrio en un sistema químico, dicho equilibrio se puede alterar introduciendo alguna modificación exterior. Para comprender el sentido de las modificaciones es de gran utilidad el Principio de Le Chatelier: “Cuando un sistema está en equilibrio, un cambio en las propiedades del sistema dará lugar a que la concentración en el equilibrio de desplace en la dirección que tienda absorber el efecto del cambio” Los factores que pueden perturbar el equilibrio son:

1. Concentración: en general si aumentamos la concentración de un reactante el sistema evolucionara haciendo que el reactante disminuya, es decir aumenta la concentración de los productos.

2. Presión: un aumento de presión sobre el sistema provoca que el mismo se desplace en el sentido del miembro de la ecuación cuya suma de moles gaseoso sea menor. Ejemplo:

N2 + 3H2 2NH3

1 mol + 3 moles 2 moles Total 4 moles total 2 moles Un aumento de presión hace que el sistema se desplace hacia donde hay menos moles, es

decir el sistema se desplaza hacia la formación de productos (NH3). Recuerde que los

coeficientes estequimetricos representan los moles de las especies en equilibrio.

3. Volumen: un aumento de volumen sobre el sistema provoca que el mismo se desplace en el sentido del miembro de la ecuación cuya suma de moles gaseoso sea mayor. Ejemplo:

2H2 + O2 2H2O

2 moles + 1 moles 2 moles Total 3 moles total 2 moles Un aumento del volumen hace que el sistema se desplace hacia donde hay mayor cantidad de moles, es decir el sistema se desplaza hacia la formación de reactantes.

4. Temperatura: este factor es el único que afecta el valor de la constante de equilibrio. Esto significa que al variar la temperatura de un sistema en equilibrio alcanzara un nuevo equilibrio. Si aumentamos la temperatura de un sistema en equilibrio dicho sistema se desplazara en el sentido de absorber calor.

Ejemplo nº1: si consideramos la ecuación de reacción:

N2 + O2 2NO ∆H = + 181,8 Kj (endotérmica)

Si aumentamos la temperatura el sistema se desplazara hacia la formación de productos Ejemplo nº 2: si consideramos la ecuación de reacción

H2 + 1/2O2 H2O ∆H = - 285,8 Kj (exotérmica)

Si aumentamos la temperatura el sistema se desplazara en el sentido de absorber calor es

decir se formaran mas reactantes. (H2 y 1/2O2) Recuerde que cuando invertimos una

ecuación se invierte el signo del valor de la entalpia.