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______________________________________________________________________ _____ Resumen: Se realizaron tres experimentos en los cuales fue observado el efecto de temperatura en respecto al equilibrio químico. En todos los experimentos se hizo reaccionar cloruro de cobalto a 0.4 Molar con ácido clorhídrico obteniendo una mezcla de color azul oscuro, dicha mezcla se añadió en tres distintos tubos de ensayo. El primer tubo se colocó en baño maría en una platina de calentamiento hasta que se tornó color oscuro. El segundo tubo se colocó en un sistema con hielo hasta que la mezcla cambió a color rosa oscuro. El último tubo se dejó a temperatura ambiente y se le agregó agua hasta que se observó un cambio de coloración a rosa claro. ______________________________________________________________________ _____ Introducción: Dentro de los cambios en la materia que se aprecian al realizar una reacción encontramos los cambios químicos: todo cambio químico involucra una reacción entre diferentes sustancias produciendo la formación de sustancias nuevas. Podemos decir, entonces, que una reacción química es un proceso en que una o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias de diferente naturaleza. Las sustancias se denominan reactantes o reactivos y las finales se llaman productos. Todos los procesos químicos evolucionan desde los reactantes hasta la formación de productos a una determinada velocidad hasta que la reacción se completa. En ese momento, la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de descomposición de éstos para formar nuevamente los reactantes de los que proceden. Desde ese mismo momento las concentraciones de todas las especies reaccionantes permanecen constantes. Ese estado se conoce con el nombre de equilibrio químico. El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios visibles en el sistema. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las moléculas de reactantes siguen produciendo

Equilibrio químico 8

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Page 1: Equilibrio químico  8

___________________________________________________________________________Resumen: Se realizaron tres experimentos en los cuales fue observado el efecto de tempera-tura en respecto al equilibrio químico. En todos los experimentos se hizo reaccionar cloruro de cobalto a 0.4 Molar con ácido clorhídrico obteniendo una mezcla de color azul oscuro, dicha mezcla se añadió en tres distintos tubos de ensayo. El primer tubo se colocó en baño maría en una platina de calentamiento hasta que se tornó color oscuro. El segundo tubo se colocó en un sistema con hielo hasta que la mezcla cambió a color rosa oscuro. El último tubo se dejó a temperatura ambiente y se le agregó agua hasta que se observó un cambio de colora-ción a rosa claro. ___________________________________________________________________________

Introducción: Dentro de los cambios en la materia que se aprecian al realizar una reacción encontra-mos los cambios químicos: todo cambio químico involucra una reacción entre dife-rentes sustancias produciendo la formación de sustancias nuevas.Podemos decir, entonces, que una reacción química es un proceso en que una o más sustancias se transforman en otra u otras sustancias de diferente naturaleza.Las sustancias se denominan reactantes o reactivos y las finales se llaman productos.Todos los procesos químicos evolucionan desde los reactantes hasta la formación de productos a una determinada velocidad hasta que la reacción se completa. En ese momento, la velocidad de formación de los productos es igual a la velocidad de des-composición de éstos para formar nueva-mente los reactantes de los que proceden.

Desde ese mismo momento las concentra-ciones de todas las especies reaccionantes permanecen constantes. Ese estado se conoce con el nombre de equilibrio quími-co. El equilibrio químico es un estado en el que no se observan cambios visibles en el siste-ma. Sin embargo, a nivel molecular existe una gran actividad debido a que las molé-culas de reactantes siguen produciendo

moléculas de productos, y estas a su vez siguen formando moléculas de productos.

Existen diversos factores capaces de modi-ficar el estado de equilibrio en un proceso químico, como son: la temperatura, la pre-sión y las concentraciones.

El estado de equilibrio químico del sistema puede verse alterado por diferentes cam-bios de temperatura. Esto es debido a que el valor numérico de la constante de equili-brio es dependiente de la temperatura. Así, si a un sistema de tipo químico que se en-cuentra en equilibrio se modifica la tempe-ratura, se verá alterado el valor numérico de la constante K, y por lo tanto el sistema dejará el estado de equilibrio, provocándo-se entonces una reacción conocida como neta, con la finalidad de volver a alcanzar un nuevo estado de equilibrio.Para conocer la dirección en la cual se des-plaza un equilibrio químico, se necesita tan sólo saber necesariamente si la reacción que nos encontramos estudiando es de tipo exotérmica ( ∆H >0), o en cambio, endotér-mica (∆H <0). Se puede comprobar experi-mentalmente que en las reacciones exotér-micas, la constante de equilibrio ve dismi-nuido su valor, cuando aumenta la tempe-ratura, sin embargo, ocurre justo lo contra-rio en el caso de una reacción endotérmica,

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donde la constante de equilibrio aumenta al aumentar también la temperatura.Si una vez alcanzado el equilibrio se au-menta la temperatura, el sistema se opone a ese aumento de energía calorífica despla-zándose en el sentido que absorba calor; es decir, hacia el sentido que marca la reacción endotérmica.___________________________________Objetivos: Observar el efecto del cambio de tem-

peratura en la posición de equilibrio para un sistema químico.

___________________________________ Hipótesis: Se observara el efecto de la temperatu-

ra en la posición de equilibrio para un sistema.

___________________________________Materiales y métodos:

Con una pipeta de 10 mililitros se agregó a tres tubos de ensayo 5 mililitros de cloruro de cobalto a 0.4 Molar, además se les aña-dió 5 mililitros de ácido clorhídrico, dicha mezcla se tornó de color azul. Luego el pri-mer tubo de ensayo se colocó dentro de un vaso de precipitado con 150 mililitros de agua, dicho vaso se colocó sobre una plati-na de calentamiento hasta que se presentó una coloración oscura en la mezcla del tubo. El segundo tubo de ensayo se colocó en un vaso de precipitado con hielos, se retiró de este mismo hasta que se presentó una coloración rosa oscuro en la mezcla del tubo de ensayo. El último tubo de ensayo se colocó sobre una gradilla y se le agregó agua hasta que se observó un cambio de coloración rosa claro. Se registró el tiempo y temperatura en cuando se observó el cambio de coloración en los distintos siste-mas. ___________________________________Resultados:

Tabla 1

Tubo Platina Hielo Ambiente

Temp 85 ºC 6 ºC 34 ºC

Tiempo 15 min 30 min 19 seg

Colorinicial

Azul

Azul Azul

Colorfinal

Azul fuer-te.

Rosa os-curo

Rosa claro

Tabla.1.Valores en los cuales se observó el efecto del cambio de temperatura en la posi-ción de equilibrio para un sistema químico.

Fig.1. Fig.2. Fig.1. Coloración de la mezcla de Cloruro de Cobalto + Agua a temperatura ambiente (aun no completada la reacción)

Fig.2. Coloración de la mezcla de Cloruro de Cobalto + Ácido Clorhídrico al aplicarle calor

Fig.3. Coloración de la mezcla de Cloruro de Cobalto + Ácido Clorhídrico al ponerlo en un sistema de baja temperatura.

___________________________________

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Discusión: Al mezclar el cloruro de cobalto + ácido clorhídrico se generó una reacción reversi-ble, esto quiere decir que los reactivos no se transformaron en su totalidad en los pro-ductos correspondientes. Los productos reaccionaron para dar los reactantes inicia-les.

La reacción que procedió hacia la derecha se llamó reacción directa y la que procedió hacia la izquierda se llamó reacción inver-sa..

El ión Cobalto (ll) no existe en soluciones acuosas como ión libre. Al disolverse en agua se formó el complejo Co(H2O)6

+2 que tiene una coloración rosa.

La presencia de iones cloruros al añadirle el ácido clorhídrico hizo que se formara el complejo CoCl4-2 tornándose la mezcla de color azul.

Fig.4. Reacción de equilibrio entre el Cloruro de Cobalto y el Ácido Clorhídrico

Al añadir iones cloruros y/o calentar, se presentó un color azul oscuro en la disolu-ción debido a que el equilibrio se desplazó hacia la derecha.

Al agregar más agua al cloruro de cobalto a temperatura ambiente, se presentó un color rosa pálido en la disolución debido a que el equilibrio se encontró desplazado hacia la izquierda.

Al someter la disolución a un enfriamiento comenzó a tornarse de color rosa oscuro,lo cual indicó que el equilibrio no se desplazó completamente a la derecha ni a la izquier-da.

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Conclusión:Las reacciones químicas proceden de dis-tinta manera de acuerdo a las condiciones en que se dan. Hay reacciones que trans-curren hasta completarse y consumirse to-talmente uno de los reactivos, estas reac-ciones se conocen como irreversibles.

Otro tipo de reacciones son las reversibles, estas solo transcurren de manera limitada, sin que ninguno de los reactivos se consu-ma totalmente, en estos casos se consigue un equilibrio entre reactivos y productos dicho equilibrio se alcanza tanto a partir de los reactivos como a partir de los produc-tos.___________________________________Bibliografía:

Petrucci: Química General, 8ª edición. R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, (Prentice Hall, Madrid, 2003).

BRICEÑO, Carlos y RODRÍGUEZ DE CÁCERES, Lilia. Química. Santafé de-Bogotá Educativa.

BROWN, Theodore; LEMAY, H. Eugene Jr. y BURSTEN, Bruce. Química : La-Ciencia Central. 5 ed. México : Prentice-Hall.

CHANG, Raymond. Química. 6 ed. Mé-xico : McGraw-Hill.