SEMANA 11 VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO QUÍMICO Elaborado por: Licda. Vivian Margarita Sánchez Garrido

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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDACTICA DE QUIMICA, PRIMER AÑO GUÍA DE ESTUDIO 2016 SEMANA 11 VELOCIDAD DE REACCIÓN Y EQUILIBRIO QUÍMICO Elaborado por: Licda. Vivian Margarita Sánchez Garrido Lea del capítulo 9 del libro de texto TIMBERLAKE, K., QUIMICA GENERAL, ORGANICA Y BIOLOGICA. ESTRUCTURAS DE LA VIDA 4ª ed., Y puede complementar con otras fuentes de investigación. 1. Qué es Velocidad de reacción? CINETICA QUIMICA 2. Qué es Teoría de colisión? 3. Describa las Tres condiciones para que ocurra una reacción : a. b. c. 4. Describa los Factores que afectan la velocidad de una reacción : a. b. c. d. Área Superficial (investigue): 1/7

2 5. Indique como afecta a la velocidad de reacción, la modificación de los siguientes factores: FACTOR Ej: Aumento del área superficial MAYOR O MENOR VELOCIDAD DE REACCION Mayor velocidad de reacción. a. Presencia de catalizador b. Disminución del área superficial c. Ausencia de catalizador d. Disminución de la concentración de los reactivos e. Aumento de temperatura f. Aumento de la concentración de los reactivos g. Disminución de temperatura 6. EN UNA HOJA ADICIONAL resuelva: Preguntas y problemas, pág. 345: 9.5 a Qué es Equilibrio Químico EQUILIBRIO QUIMICO 8. Ejemplifique una Reacción reversible : 9. En una reacción química en equilibrio: La velocidad de la reacción es a la velocidad de la reacción. No ocurren más en las de los reactivos o productos; las reacciones directa e inversa continúan a iguales. (Palabras a utilizar: velocidades; igual; cambios; inversa; concentraciones; directa) 10. La Ley de Acción de Masas dice: 11. Defina: Constante de equilibrio, Keq: 2/7

3 Equilibrio homogéneo: Tanto reactivos como productos son gaseosos y todos se toman en cuenta para expresar y calcular Keq. Equilibrio Heterogéneo: Reactivos y productos no están en la misma fase. Para expresar y calcular Keq solo se toman en cuenta los que están en estado gaseoso. Expresiones de la constante de equilibrio: Lea la sección 9.3 de su libro de texto para escribirlas. Tome en cuenta solo los reactivos y productos gaseosos. Ejemplo: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Expresión de la constante de equilibrio Keq = [NH3] 2 [N2] [H2] Con la teoría anterior, complete el siguiente cuadro. Identifique el tipo de equilibrio y escriba la Expresión de la constante de equilibrio. REACCION DEL EQUILIBRIO EQUILIBRIO HOMOGENEO/ HETEROGENEO EXPRESION DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO (Keq) a. CS2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2S(g) b. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) c. H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) d. P4(s) + 6Cl2(g) 4PCl3(l) e. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 3/7

4 13. Complete el siguiente cuadro. Indique qué significa el valor de la constante de equilibrio: Reactivos Productos Keq N 2(g) + O 2(g) 2NO (g) 1.5 x 10 7 PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) 2 x CO (g) + O 2(g) 2CO 2(g) 1.0 Keq > 1 Keq = 1 Keq < 1 Mezcla en equilibrio contiene principalmente: Reactivos, Productos o Reactivos igual a productos 14. Para la siguiente ecuación: CS2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2S(g) Si en el equilibrio: [CS 2] = 0.8 M; [H 2] = 0.9 M; [CH 4] = 0.2 M; [H 2S] = 0.01 M a) Escriba la expresión de la Keq, b) calcule el valor c) indique qué favorece el valor del equilibrio encontrado: 15. Para la siguiente ecuación: Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g) Si en el equilibrio: [Ni] = 0.01 M; [CO] = 0.25 M; [Ni(CO) 4] = 0.10 M a) Escriba la expresión de la Keq, b) calcule el valor c) indique qué favorece el valor del equilibrio encontrado: 16. Escriba que indica el principio de Le Châtelier: 17. De acuerdo a la Tabla 9.5 del libro de texto, cuáles son las de condiciones que pueden perturbar el equilibrio y causan el desplazamiento del mismo para aliviarlo? a) b) c) d) 4/7

5 De acuerdo a la Ley de Le Châtelier y la Tabla 9.5., realice los siguientes ejercicios de equilibrio químico utilizando las flechas como se indica: Indique hacia donde se desplaza el equilibrio ó 18. CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) + calor Indique que le sucede a cada concentración al alcanzar el equilibrio: Aumentó, ó Disminuyó, a. Ejemplo: Aumenta [CO] Entonces: [CO] [H 2] [CH 4] [H 2O] b. Aumenta la Temperatura Entonces: [CO] [H 2] [CH 4] [H 2O] c. Disminuye [H 2] Entonces: [CO] [H 2] [CH 4] [H 2O] d. Disminuye [CH 4] Entonces: [CO] [H 2] [CH 4] [H 2O] e. Disminuye la presión Entonces: [CO] [H 2] [CH 4] [H 2O] 19. 2H2S(g) + 3O2(g) 2SO2(g) + 2H2O(g) a. Disminuye [SO 2] Entonces: [H 2S] [O 2] [SO 2] [H 2O] b. Aumenta [H 2S] Entonces: [H 2S] [O 2] [SO 2] [H 2O] c. Disminuye [O 2] Entonces: [H 2S] [O 2] [SO 2] [H 2O] d. Aumenta [H 2O] Entonces: [H 2S] [O 2] [SO 2] [H 2O] e. Aumenta la presión Entonces: [H 2S] [O 2] [SO 2] [H 2O] 20. CH4(g) + H2O(g) + calor CO(g) + 3H2(g) a. Aumenta [CO] Entonces: [CH 4] [H 2O] [CO] [H 2] b. Disminuye [CH 4] Entonces: [CH 4] [H 2O] [CO] [H 2] c. Disminuye la Temperatura Entonces: [CH 4] [H 2O] [CO] [H 2] d. Disminuye la presión Entonces: [CH 4] [H 2O] [CO] [H 2] e. Si se agrega un catalizador Entonces: [CH 4] [H 2O] [CO] [H 2] 21. Si se aumenta la presión en la reacción: CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) Al desplazarse el equilibrio, se aumenta la concentración de productos? Por qué? 5/7

6 22. Para la reacción: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Subraye, Qué cambio provoca una disminución de [NH 3]? a) Disminución de la presión b) Aumento de [N 2] c) Aumento de la [H 2] 23. Para la reacción: H2(g) + I2(g) + calor 2HI(g) Subraye, Qué cambio favorece el aumento de productos, al desplazarse el equilibrio? a) Disminución de [Reactivos] b) Aumento de la presión c) Aumento de la temperatura 24. Para la siguiente reacción: 2H2S(g) 2H2(g) + S2(g) A. Hacia donde se desplaza el equilibrio sí: a) Aumenta [H 2S]: b) Si se agrega un catalizador: c) Aumenta la presión: B. La Keq = 2.25 x 10-4 a 1,130 C. Sí en equilibrio: [H 2S] = 4.84 x 10-3 M y [H 2] = 1.50 x 10-3 M, calcule [S 2]: 25. EN UNA HOJA ADICIONAL resuelva: Preguntas y problemas, pág. 362: 9.34 y Preguntas y problemas adicionales, pág. 365: 9.44, 9.52, 9.54, 9.58, 9.60 y Lea La química en la salud, Equilibrio Oxígeno-Hemoglobina e Hipoxia y responda: 26. Escriba la ecuación que representa el transporte de oxígeno en el cual hay un equilibrio entre hemoglobina (Hb), Oxígeno (O 2) y Oxihemoglobina (HbO 2). 27. Escriba la expresión de la Keq para la ecuación anterior: 28. Hacia donde se desplaza el equilibrio cuando se disminuye la presión?; La [HbO 2], aumenta o disminuye? 29. Al disminuir la [O 2] en los tejidos, hacia donde se desplaza el equilibrio?; La [HbO 2], aumenta o disminuye? 6/7

7 30. Qué desplazamiento del equilibrio ocurre cuando se produce la condición de hipoxia? 31. Qué síntomas presenta una persona con hipoxia? 32. Qué tratamiento inmediato se da a una persona que presenta mal de altura? 33. Por qué una persona que vive a gran altura puede tener 50% más de eritrocitos que una que vive a nivel del mar? Lea La química en la salud, Homeostasis: Regulación de la temperatura corporal y responda: 34. A qué se le denomina Homeostasis? 35. Qué órgano es el encargado de mantener la temperatura corporal? 36. Cómo regula el organismo un aumento de temperatura? 37. Cómo regula el organismo una disminución de temperatura? Lea La química en el ambiente Convertidores Catalíticos y responda: 38. Indique los tres contaminantes que se producen al quemar gasolina y se encuentran en niveles altos en el escape cuando no se utiliza un catalizador. a) b) y c) 39. Los contaminantes anteriores al quedarse en el ambiente, intervienen en la formación de: 40. Cuál es el propósito de un convertidor catalítico? 41. Escriba las reacciones químicas que muestran como el uso de catalizadores (indíquelos) hacen que estos contaminantes se conviertan en sustancias presentes en la atmósfera (no contaminantes). Respuestas: 14. Keq = 3.81x10-5 ; Favorece la [Reactivos]; 15. Keq =25.6; Favorece la [Productos]; 24. B. [S 2] = 2.34x10-3 M 7/7