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7/23/2019 Practica catlisis cida
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Resumen
Objetivo
Determinar la composicin de equilibrio de nuestra reaccin.
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Teora
Primero miramos si nuestra ecuacin estequiomtrica estaba
balanceada, viendocuantas moles entran de reactivos y cuanto sale
de producto, as balancearla bien,despus calcule las moles tericas
que se produciran.
=n
r
nt
x 100
nde!
nr ! "oles de #as producidas
nt ! "oles tericas que deberan producirse
Para reali$ar el estudio de cuando un sistema alcan$a el
equilibrio utili$amos,bicarbonato de sodio lo reaccionamos con
%cido clor&drico, para medir el #asproducido 'abricamos un
manmetro en (, para anali$ar el despla$amiento delmercurio respecto
al as producido.
Para calcular las moles producidas durante esta reaccin
utili$amos la ecuacinde #as ideal. suponiendo que esta tuviera un
comportamiento ideal.
P) = n*T
nde!
P! presin.). volumen.T! temperatura absoluta.n! n+mero de
moles.*! constante universal de los #ases.
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"etodolo#a
"ateriales. ustancias.- Probeta #raduada de 100 ml. icarbonato
de sodio./ Pin$as tres dedos. cido clor&drico 0./ ".1 "atra$
baln 'ondo plano o rlen"eyer de 1/2 ml.
"ercurio.
1 Termmetro. 310 a 110 4 5 6#ua puri'icada ba7a en sales./
oportes universales.1 sp%tula.1 "anmetro de tubo en 8(91 Tapn de
&ule no. :1 ;erin#a desec&able de 10 ml.1 Probeta #raduada
de 100 ml.1 5ristali$ador 1
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cuacin de estequiometria.
@aA5?B C A5l @a5l C 5?/ C A/?.
5%lculos
T= /D 45 = B00.12 4E
*=0.0F/ 6T"GH ImolGE
P=B:0 mm A#
)=1BB ml.
300.15 K
(.082 ATMlmol K
)
n=( .44ATM)(.133 l)
Cm=2.3776x10
3mol
0.01 l =0.223465
masa=(2.3776x 103
mol )(84 gr
mol )=0.1877gr .
v=(.23)(100ml)
12=1.92ml
atos!
" @aA5?B= /B C 1 C 1/ C :F =F: #rs. I mol.
"oles@aA5?B = 0.1FDDI F: = /./B:2x 103
'iciencia
n=2.2345 x 10
3
2.3776 x 103
x100=93.98
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Tabla de medicin de la presin e7ercida por el dixido de
carbono
ato= 1D0 mm A# en el manmetro en (.
"il Presin
10 ml aire error sistem%tico> /2 mm A#
10 ml solucin 100 mm A#
10 ml solucin 112 mm A#10 ml solucin 1/0 mm A#
10 ml solucin 1/0 mm A#
10 ml solucin 112 mm A#
iscusin de resultados.
6nali$ando nuestra tabla vimos que el que m%s sale es a#ua
porque el a#ua esinicio y es 'inal, por que el %cido viene diluido,
el porcenta7e molar se veincrementado por que el %cido que se tom
no era concentrado si no diluido enporcenta7e mayor de a#ua y
nuestra e'iciencia nos dio as porque es una reaccinreversible y el
5?/ es soluble en a#ua como es soluble tiene la oportunidad deser
reversible y darme los reactivos de nuevo.
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1 xplique cmo in'luye el aumento de temperatura en una reaccin
exotrmica yendotrmica.
Para una reaccin endotrmica la constante de equilibrio aumentara
al aumentarla temperatura y para una reaccin exotrmica la constante
de equilibrio disminuyeal aumentar la temperatura.
/ xplique el principio de He 5&atelier.
l de He 5&atelier dice que! 85uando se aplica un es'uer$o a
un sistema enequilibrio, el sistema se a7usta, de tal manera que
contrarreste el cambio aplicado9!
i se aumenta o disminuye la concentracin de una de las
sustancias presentesen el equilibrio qumico, aumenta o disminuye la
velocidad de reaccin en la cualtoma parte. e acuerdo con este
principio, el sistema contrarresta parcialmenteesta alteracin,
oponindose a ellaJ disminuyendo la velocidad &aya aumentado
oaumentado la velocidad que se &aya reducido. e manera que
cuando se lo#re unnuevo estado de equilibrio, aunque las
concentraciones de este nuevo estadosean di'erentes a las de
equilibrio inicial, el valor de la constante de equilibrio nose
&abr% modi'icado. s decir que la variacin de la concentracin de
lassustancias no &ace e cambie la constante de equilibrio.
B Ku es lo que relaciona la ecuacin de )anLt Ao'' para que se
utili$a.
sta indica como vara la constante de equilibrio con la
temperatura como una'uncin de entalpia en la reaccin MA4.
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esarrolle el modelo matem%tico de la ecuacin de )anLt Ao'' que
se utili$a en elexperimento.
Para anali$ar el e'ecto de la temperatura sobre la constante de
equilibrio se partede la ecuacin /.1: >, #enerali$ada para
cualquier tipo de constante.
PKRTG ln
0
=...........................................................................N
/.1:>.
espe7ando de la ecuacin anteriorKR ln
.
T
G
KR
0
ln
=
NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN /.BF>
erivando de 'orma parcial la ecuacin /.BF>, con respecto a la
temperatura ymanteniendo constante la presin, se lle#a a!
T
KR
ln
=
T
G
T
0
............................. /.B
e las relaciones 'undamentales de la termodin%mica sabemos
que!
PT
G
T
0
= 3
2
0
T
H
............................ /.:0>
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Para procesos a presin constante se pueden i#ualar las
ecuaciones /.B y/.:0>, por lo tanto!
T
KR
ln
=
2
0
T
H
.............................. /.:1>.
6rre#lando la ecuacin anterior, se lle#a a!
T
K
ln
=
2
0
RT
H
............................ /.:/>
l aumento o disminucin de la temperatura del sistema, sobre la
ma#nitud de laconstante de equilibrio, tiene una #ran importancia
industrial, para aumentar losvol+menes de produccinJ de tal manera
y de acuerdo con el principio de LeChatelier el aumento de
temperatura en una reaccin endotrmica aumentarla constante de
equilibrio y por ende la cantidad de producto elaborado. Porotra
parte el aumento de la temperatura en una reaccin exotrmica
despla$ar% elequilibrio &acia la i$quierda y por consi#uiente
disminuir% la cantidad de productoJpor tal motivo si queremos
aumentar la cantidad de producto de inters, enuna reaccin exotrmica
ser necesario disminuir la temperatura del sistemadonde se lleva a
cabo la reaccin.
Ho expresado con anterioridad es necesario tomarlo en cuenta en
el diseOo dereactores qumicos que operan en condiciones
isotrmicas.
Para obtener el modelo que permita anali$ar el e'ecto de la
temperatura en laconstante de equilibrio ser% necesario inte#rar la
ecuacin /.:/> de Vant Ho,cambiado la notacin parcial a
di'erencial si el proceso se lleva a presinconstante.
dT
Kdln
=
2
0
RT
H
............................. /.:B>.
Para poder inte#rar la ecuacin /.:B> podemos suponer de
manera sencilla que la
entalpa de la reaccin
0H
>, es constante y por lo tanto es independiente de
latemperatura de reaccin. i la inte#racin se reali$a de manera
#eneral se lle#a ala si#uiente expresin!
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Kln
=
CRT
H+
0
............................. /.::>.onde!
0H
! ntalpa de la reaccin.*! 5onstante universal de los #ases.T!
Temperatura absoluta de la reaccin.E! 5onstante de equilibrio.5!
5onstante de inte#racin.
2 6nalice los resultados obtenidos de las constantes, en cada
una de lastemperaturas de traba7o e indique a qu tipo de reaccin
corresponde exotrmicao endotrmica.
Ha reaccin que se anali$o en el laboratorio es de tipo
endotrmica ya queaumenta su constante de equilibrio al aumentar
esta y disminuye al disminuir esta.
escriba la ecuacin de )anLt Ao'' como 'uncin de la temperatura
para laecuacin en estudio.
