M1.0 M 1.0 :in
100 ;50 ;10K D C B A % X
a) Calcular el porcentaje de reacción (X %) y las concentraciones de equilibrio de las especies A, B, C y D para cada valor de la constante de equilibrio.
b) Graficar en función de K
c) Concluir sobre lo que la sucede al grado de conversión conforme aumenta el valor de K
J. Franco Pérez-Arévalo 1
Reacción química (uno a uno) y equilibrio químico
Considerar las siguientes condiciones iniciales, en donde, además, la constante de equilibrio puede tomar tres valores diferentes: 10, 50, 100
1001%Conv ;
1K
1
1C 1C C C
C C
K D C B A
r
0000
00
r
% X
J. Franco Pérez-Arévalo 2
Cálculo de las concentraciones al equilibrio y del porcentaje de conversión
Reacción química (uno a uno) y equilibrio químico
J. Franco Pérez-Arévalo 3
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 20 40 60 80 100 120
Título del eje
Kr
fracción sin reaccionar en función de Kr
J. Franco Pérez-Arévalo 4
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 20 40 60 80 100 120
Título del eje
Kr
fracción sin reaccionar en función de Kr
Si Kr entonces
J. Franco Pérez-Arévalo 5
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100 120
% X
Kr
% de conversión (cuantitatividad) en función de Kr
Si Kr el grado de conversión
(M) C )M( 1.0 :in
50K D C B A
B
0
% X
a) Calcular el porcentaje de reacción (X %) y las concentraciones de equilibrio de las especies A, B, C y D para cada valor de C0
B.
b) Graficar en función de C0B.
c) Concluir sobre el grado de conversión conforme aumenta el valor de C0
B (esto es, en cada caso hay más exceso de la especie B).
J. Franco Pérez-Arévalo 6
Reacción química (uno a uno) y equilibrio químico
Considerar las siguientes condiciones, en donde C0B (concentración inicial de B)
puede tomar los siguientes valores: 0.1, 0.2, 0.4, 0.6 M
J. Franco Pérez-Arévalo 7
Cálculo de las concentraciones al equilibrio y del porcentaje de conversión El reactivo limitante es A
Reacción química (uno a uno) y equilibrio químico
A
0
B
0r
2
r
A
0
A
0
A
0
A
0
A
0
B
0
B
0
A
0
r
% X
C
Cz ;01 21zK 1K
C1 C1 C1z C :eq
CC
(M) C )M( C :in
K D C B A
J. Franco Pérez-Arévalo 8
84
86
88
90
92
94
96
98
100
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
% X
concentración inicial del reactivo B (M)
% conversión (cuantitatividad) en función de la concentración inicial del reactivo B
J. Franco Pérez-Arévalo 9
84
86
88
90
92
94
96
98
100
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
% X
concentración inicial del reactivo B (M)
% conversión (cuantitatividad) en función de la concentración inicial del reactivo B
Cuando hay exceso de uno de los reactivos el grado de conversión aumenta (respecto a la condición estequiométrica). A mayor exceso mayor conversión
Teoría ácido-base de Brönsted-Lowry
10 J. Franco Pérez-Arévalo
Ácido.- donador de iones H+
Base.- receptor de iones H+ Anfolito.- donador y recetor (simultáneamente) de H+ H+.- partícula intercambiada
Autoprotólisis del Agua
17 J. Franco Pérez-Arévalo
Con base en la teoría de Brönsted-Lowry el agua se comporta como un anfolito ácido base
14
3w32 10OH OHK OH O H OH2
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
X X 1
OH OH OH2 32
20 J. Franco Pérez-Arévalo
Autoprotólisis del Agua, escala de pH
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
=14-0
X X 1
OH OH OH2 32
Kw=1014
21 J. Franco Pérez-Arévalo
Autoprotólisis del Agua, escala de pH
X X 1
OH OH OH2 32
pH=7.00
M 10KX KX 7
WW
2
22 J. Franco Pérez-Arévalo
Autoprotólisis del Agua, escala de pH
Kw=1014
Clasificación de cualquier solución acuosa con respecto a su acidez
pH 7.0
Soluciones Ácidas Soluciones Básicas
Soluciones
Neutras
23 J. Franco Pérez-Arévalo
Solución acuosa de un ácido fuerte
Dr. J. Franco Pérez A. 108
00
0
3
%100
2
C C cte 0 :fin
cte C :in
X OH OH XH
Solución acuosa de un electrolito fuerte que a
su vez se comporta como una base fuerte
Dr. J. Franco Pérez A. 109
00
0
OH
C C 0 :fin
C :in
HO Na )s( NaOH 2
Solución acuosa de ácido fuerte A OHOH HA 3
% 100
2
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 111
Solución acuosa de ácido fuerte A OHOH HA 3
% 100
2
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 112
Solución acuosa de ácido fuerte
Solución acuosa de una base fuerte
A OHOH HA 3
% 100
2
HA OHOH A% 100
2
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 113
Solución acuosa de ácido fuerte
Solución acuosa de una base fuerte
A OHOH HA 3
% 100
2
HA OHOH A% 100
2
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 114
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 115
HA
+ OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CVOH
Na+
H3O+
Cl
116 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
117 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
118 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
119 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
120 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
H
0
H
0 CV
OH
0
OHCV
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
121 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
H
0
H
0 CV
OH
0
OHCV
OH2 OH OH 23
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
122 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
H
0
H
0 CV
OH
0
OHCV
OH2 OH OH 23
= 14-0 = 14
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
123 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
H
0
H
0 CV
OH
0
OHCV
OH2 OH OH 23
= 14-0 = 14
10K r
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
124 J. Franco Pérez-Arévalo
pH 0
H3O+
H2O
14
H2O
OH
H
0
H
0 CV
OH
0
OHCV
OH2 OH OH 23
= 14-0 = 14
14
r 10K
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 125
HA
+ OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CVOH
Na+
H3O+
Cl
OH2 OH OH 2
%100
3
OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CV 1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0 CVCV 33
Inicio (mmol):
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
J. Franco Pérez-Arévalo 126
HA
+ OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CVOH
Na+
H3O+
Cl
OH2 OH OH 2
%100
3
OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CV 1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
VV
CVCV
3
33
1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0 CVCV 33
Inicio (mmol):
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
127
HA
+ OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CVOH
Na+
H3O+
Cl
OH2 OH OH 2
%100
3
OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CV 1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
VV
CVCV
3
33
1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0 CVCV 33
1
Inicio (mmol):
J. Franco Pérez-Arévalo
Mezcla de una solución de ácido fuerte con una base fuerte
128
HA
+ OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CVOH
Na+
H3O+
Cl
OH2 OH OH 2
%100
3
OH
0
OH
033 CV
OH
0
OH
0 CV 1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
VV
CVCV
3
33
1
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
OH
0
OH
0
OH
0
OH
033 CVCV
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0 CVCV 33
1
1
VV
CVOH
0
OH
0
OH
0
OH
0
3
33
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
OH
0
VV
CVCV
3
33
Inicio (mmol):
J. Franco Pérez-Arévalo
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