Rapidez de reacción y equilibrio químico

U^[a].E^[b]. Colegio “Santo Tomás de Villanueva”[pic 1][pic 2]

Departamento de Ciencias

Cátedra de Química Inorgánica

Rapidez de reacción y equilibrio químico

Aguilar, Arianna; Briceño, Gabriela; Plaz, Guillermo; Valenzuela, Patricia.

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Resumen: El presente informe se realizó con la finalidad de explicar los diferentes factores que afectan la rapidez de reacción como la concentración, la temperatura, el estado de división, la presión, entre otras. además,  de observar los efectos de la temperatura y la presión el equilibrio químico de una reacción  a través de distintos experimentos realizados en el laboratorio de Química con ayuda del Profesor Luis Aguilar.

Palabras clave: Rapidez de reacción, Temperatura, concentración, presión, equilibrio químico, metales, reacción, experimento.

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1. Marco Teórico:
2. Marco Metodológico:

Actividad N° 1: Rapidez de formación del complejo almidón-yodo.

Para este experimento colocamos 8 tubos de ensayo en una gradilla. Preparamos 100ml de disolución de almidón al 1%m/v y 100ml de disolución de yoduro de potasio al 1%m/v. Se colocó 10ml de la solución de almidón a cada tubo de ensayo. Se pusieron 4 de estos tubos a temperatura ambiente y los otros restantes en un baño de hielo. Se adicionó distintos volúmenes de la solución de yoduro de potasio a cada tubo de ensayo y se esperó a que apareciera la coloración en cada tubo.

Observaciones:

Resultados:

Actividad N° 2: Efectos de la concentración de los reactivos en la rapidez de reacción.

Para el procedimiento de este experimento se agregaron en dos tubos de ensayo soluciones de HCl, con una concentración diferente en cada tubo a una altura mayor a la de los clavos de hierro. Se introdujo un clavo de hierro en cada tubo al mismo tiempo y se esperó hasta observar alguna reacción.

El primer tubo de ensayo, con una concentración de un 10% m/m, al 1:05 min comenzó a reaccionar, esa reacción duró 65s. El segundo tubo de ensayo con una concentración de un 37% m/m a los 13 s comenzó a reaccionar, esa reacción duró 13 s, y el HCl se puso amarillento. La reacción de cada uno fue empezar a burbujear uno más intenso que el otro.

Los resultados de este experimento nos dimos cuenta que al aumentar la cantidad de HCI en la disolución, la reacción es más rápida con el clavo de hierro en el matraz, donde la concentración es mayor. Es decir, la reacción es más inmediata mientras haya más concentración.

Actividad N° 3: Efectos de la temperatura en la rapidez de reacción.

Procedimiento:

Se preparó en un matraz cónico una solución diluida de KMnO4, la cual se vertió 5ml de esta en 3 tubos de ensayo. En cada uno de estos se agregó 10 gotas de H2SO4 concentrado. Uno de los tubos de ensayo se colocó en un vaso precipitado con agua que previamente fue calentada, otro se colocó en un vaso precipitado con hielos y agua, y el último se dejó a temperatura ambiente. En cada uno se colocó un clavo libre de óxido y se esperó a que hubiese algún tipo de reacción.

Observaciones:

En el tubo a temperatura ambiente a los 3:23 min se empezó a poner de un color rojizo. El tubo al que se le vertió agua caliente a los 1:40min empezó a reaccionar y se puso de color marrón. Sin embargo, en el tubo que contenía hielos en el tiempo que se estuvo observando no se observó ningún tipo de reacción.

Resultados:

Actividad N° 4: Efectos de los catalizadores en la rapidez de reacción.

Procedimiento:

En dos tubos de ensayo se vertió 5ml de la solución de KMnO4 previamente hecha. En cada tubo se le agregaron 5 gotas de H2SO4 concentrado, también se agregó simultáneamente igual cantidad de Zn en granallas. En uno de los tubos se colocó 10 gotas de CuSO4 y se esperó hasta ver algún cambio.

Observaciones:

En el tubo de ensayo con presencia de CuSO4 tardó 1:30 min en reaccionar, sin embargo en el tubo de ensayo sin presencia de este no tuvo ningún tipo de reacción en el tiempo que se estuvo observando.

Resultados:

El catalizador aumenta la velocidad de reacción al reducir la energía del estado de transición. Al reducir la energía del estado de transición también disminuye la energía de activación.

Actividad N° 5: Efecto del grado de subdivisión en la rapidez de reacción.

Procedimiento:

En dos vasos precipitados se colocó 80ml de agua en cada uno. Se pesó y se trituró una tableta de Alka-Seltzer; se vertió simultáneamente una tableta completa y una triturada por separado en cada uno de los vasos de precipitado. Se midió el tiempo de reacción completa y se repitió el procedimiento pero con dos tabletas en vez de una.

Observaciones:

        Al instante del contacto con el agua, estos empezaron a reaccionar haciendo su función efervescente. La reacción con solo una pastilla sin triturar duró 44 seg, en cambio la que se trituró duró 22 seg. Con las dos tabletas de Alka-Seltzer la que estaba sin triturar su tiempo de reacción fue 53 seg y la que estaba triturada duró 43 seg.

Resultados:

        Cuantas más partículas choquen entre sí, mayor será la velocidad de reacción. Por lo tanto, la pastilla triturada de Alka-Seltzer siempre reacciona más rápido, porque mientras más sea el grado de división de los reactivos, mayor será su velocidad de reacción. Además que la pastilla triturada cubre mas superficie que la que no lo está.

Actividad N° 6: Efecto de la naturaleza en las sustancias reaccionantes en la rapidez de reacción.

Procedimientos:

Procedimiento número 1:    

Se agarró una gradilla con tres tubos de ensayo y en cada tubo se añadió 5 ml de solución diluida de HCI. En el primer tubo se vertió una pequeña cantidad de limaduras de hierro; al segundo tubo se vertió aluminio y al tercer tubo se vertió zinc.