UNIDAD 2 Qca_ANALITICA I_Ing

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Química analítica I – 231010

Unidad 2: El equilibrio químico

Tipos de solutos No electrolitos: se caracterizan porque sus disoluciones no conducen la electricidad. Se disuelven como moléculas neutras que no pueden moverse en presencia de un campo eléctrico. Ej: Metanol, Urea, Glucosa. Electrolitos: las disoluciones acuosas de estas sustancias conducen la electricidad. En disolución estos solutos se disocian en iones. Dentro de estos solutos los podemos sub-clasificar en a) Electrolito débiles Ej: CH3COOH, b) Electrolitos fuertes Ej. NaCl.

Las sustancias buenas conductoras de la electricidad se llaman electrolitos fuertes y las que conducen la electricidad en mínima cantidad son electrolitos débiles. Los solutos no electrolitos son en general poco solubles, a excepción de los que pueden formar puentes de hidrógeno Ej: metanol, glucosa, HF, NH3. Los electrolitos son muy solubles debido a las interacciones ión-dipolo.

No electrolito

Electrolito débil

Electrolito fuerte

Comúnmente, los electrólitos existen como disoluciones de ácidos, bases o sales.

Disociación: proceso en el que un compuesto iónico sólido se separa en iones en disolución. agua

Ej: NaCl (s)

Na+(ac) + Cl- (ac)

Ionización: proceso en el que un compuesto molecular se separa formado iones en disolución. agua Ej: HCl (g)

H+(ac) + Cl- (ac)

Electrolitos débiles se encuentran parcialmente disociados o ionizados. Para determinar la cantidad de iones presentes en disolución se considera el porcentaje de ionización o disociación.

Porcentaje de disociación o ionización:

concentración de ion % = ------------------------------- x 100 concentración total

Electrolito fuerte – 100% disociado NaCl (s)

H2O

Na+ (ac) + Cl- (ac)

Electrolito débil – se ioniza parcialmente

CH3COOH

CH3COO- (ac) + H+ (ac)

REACCIONES ANALÍTICAS Estas reacciones pueden verificarse por vía húmeda que, generalmente, tienen lugar entre iones en disolución y por vía seca que se verifican entre sólidos. Las reacciones analíticas por vía húmeda pueden clasificarse según los cuatro tipos fundamentales que se indica a continuación:

a) Reacciones ácido-base, que implican una transferencia de protones. b) Reacciones de formación de complejos, en las que se produce una transferencia de iones o de moléculas. c) Reacciones de precipitación, en las que además de haber un intercambio de iones o de moléculas tienen lugar la aparición de una fase sólida. d) Reacciones redox, que implican un intercambio de electrones.

Cinética química Cinética – ¿Qué tan rápido ocurre la reacción? La velocidad de reacción es el cambio de la concentración de un reactante o un producto por unidad de tiempo (M/s). A V=-

V=

D[A] Dt D[B] Dt

B

D[A] = Cambio de concentración en A respecto a un periodo de tiempo Dt. D[B] = Cambio de concentración en B respecto a un periodo de tiempo ∆t.

Porque [A] decrece con el tiempo, D[A] es negativo.

A

B

Tiempo D[A] V=Dt D[B] V= Dt

Equilibrio: es un estado en el cual no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. Equilibrio químico, se alcanza cuando:

•

Los reactivos se transforman en productos con la misma velocidad que los productos vuelven a transformarse en reactivos.

•

La concentración de los reactivos y productos permanecen constantes.

Equilibrio físico H2O (l)

H2O (g)

Equilibrio químico N2O4 (g)

2NO2 (g)

El siguiente gráfico representa una reacción reversible:

Constante de equilibrio Expresión matemática de la ley de acción de las masas Ley de acción de masas establece que para una reacción química reversible en equilibrio a una temperatura constante, una relación determinada de concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante (K, Constante de equilibrio).

Consideremos ahora una ecuación general en el equilibrio, con sus respectivos coeficientes estequiométricos: aA + bB cC + dD

La expresión de la constante de equilibrio para esta reacción sería

 C  D K a b A B c

d

K=

[C]c[D]d

aA + bB

cC + dD

[A]a[B]b

Podemos concluir: Si K >> 1 se favorece la formación de productos Si K