BFIQ_U3_EA - JESSICA VERONICA MENDOZA PRADO (2)

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Universidad Abierta y a Distancia de México
División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales
Ingeniería en Biotecnología
Fisicoquímica 
Profesor César Samuel Padilla Trejo
Evidencia de Aprendizaje 
Energía Libre y Equilibrios
6 de Septiembre de 2021
Problemas 
a) Calcula la DG para la siguiente reacción a 25oC, cuando [PCl3] = 0.044M, [Cl2] = 0.044M y [PCl5] = 0.5M:
PCl3(g) + Cl2(g) → PCl5(g)
Los valores de DG0 son de 311.7kJ/mol, 0kJ/mol y -305kJ/mol, para el tricloruro de fósforo, el cloro y el pentacloruro de fósforo respectivamente.
Energía libre de Gibbs 
DG0= DG0prod - DG0react
DG0= DG0PCl5 – (DG0PCl3 + DG0Cl2)
DG0= -305 kj/mol –( 311.7 kj/mol + 0kj/mol)
DG0= -616.7 kj/mol
Espontaneidad 
DG = DG0 + RTlnQ
DG = (-616 kj/mol) + (.008314 kj/mol) (298.15) ln(258.26)
 DG = (-616 kj/mol) + (.008314 kj/mol) (298.15) (5.55)
DG = -602.79 kj/mol 
Resultado
Al ser un resultado negativo, podemos decir que se trata de un proceso espontáneo. 
b) De acuerdo con el contenido descargable, cuando la energía libre de Gibbs vale cero se considera que el sistema está en equilibrio y el cociente de reacción es igual a la constante (Q = K), por lo que podemos llegar a la siguiente expresión:
DG0 = -RTlnK
y si despejamos K obtenemos una nueva expresión:
Con esta expresión, calcula la energía libre de Gibbs estándar para la siguiente reacción y después calcula la constante de equilibrio a 298K:
2H2(g) + O2(g) → H2O(g)
Ecuación equilibrada 
2H2(g) +O2(g) →2H2O(g)
Energía libre estándar de formación del agua vapor 
DG0-228.6
Sustitución 
Energía libre de Gibbs 
DG0= DG0prod - DG0react
DG0= DG02H2O – (DG02H2 + DG0O2)
DG0= -228.6 kj/mol –( 0 kj/mol + 0kj/mol)
DG0= -228.6 kj/mol
Espontaneidad 
DG = DG0 + RTlnQ
DG = (-228.6 kj/mol) + (.008314 kj/mol) (298.15) ln(6.733)
 DG = (-228.6 kj/mol) + (.008314 kj/mol) (298.15) (1.9)
DG = -223.87 kj/mol 
2. Una disolución amortiguadora es aquella que puede resistir los cambios bruscos de pH. En el cuerpo humano es indispensable que el pH se encuentre en un intervalo preciso, puesto que en los diferentes fluidos que nos conforman existe una gran cantidad de proteínas, las cuales a su vez están formadas de aminoácidos, que son sensibles a los cambios de pH. Por ejemplo, el pH de los jugos gástricos es 1, la pepsina que es una proteína que ayuda en la digestión, actúa mejor en este valor de acidez. En la sangre existen muchísimas sustancias que no podrían cumplir sus funciones biológicas si se altera el pH del medio. Imagínate si la hemoglobina que transporta nuestro oxígeno, o los anticuerpos que nos defienden, no pudieran realizar estas funciones porque los aminoácidos que conforman a estas proteínas cambian su estructura debido a un pH más ácido o alcalino, suena muy peligroso.
¿Qué se observa en la animación? 
Podemos observar como añadir un acido fuerte como hidrogeniones o una base fuerte como hidroxido tiene efecto sobre el equilibrio de la solución. 
¿Qué ocurre al agregar HCl?
Al agregar acido clorhidrico disminuye la concentración de acetato, que seria el buffer en este caso, eliminando el exceso de hidrogeniones de la solución. 
¿Qué ocurre al agregar NaOH?
Reacciona con los compontes ácidos de la solución, que actúan como el buffer en esta ocasión, removiendo todo el hidróxido que se encuentra libre en la misma y devolviéndola al equilibrio. 
Captura de pantalla
	No.
	Aseveración
	F
	V
	D
	Razón (sólo en caso de responder Depende)
	1
	Todos los procesos químicos son irreversibles
	X
	
	
	
	2
	A mayor energía de enlace, mayor contenido energético
	X
	
	
	
	3
	En algunas reacciones químicas, los productos pueden reaccionar entre sí para formar los reactivos originales.
	
	X
	
	
	4
	La energía neta involucrada en una reacción química es independiente del mecanismo.
	X
	
	
	
	5
	A mayor contenido energético, mayor reactividad.
	
	X
	
	
	6
	Los enlaces químicos al romperse liberan energía.
	X
	
	
	
	7
	Si los productos tienen menos energía que los reactivos significa que la reacción química es espontánea.
	X
	
	
	
	8
	Si los productos tienen más energía que los reactivos significa que es imposible que la reacción química se lleve a cabo.
	X
	
	
	
	9
	Para romper los enlaces es necesario aplicar energía.
	
	X
	
	
	10
	El enlace químico es una especie de “cuerda” subatómica que mantiene unidos a los átomos.
	
	X
	
	
	11
	Se requiere mucha energía para formar moléculas a partir de átomos.
	
	X
	
	
	12
	El enlace químico es el resultado de la interacción eléctrica entre núcleos y electrones.
	
	
	X
	Hay distintos tipos de enlaces químicos
	13
	La energía de los combustibles proviene de la ruptura de los enlaces de sus partículas.
	X
	
	
	
	14
	En las reacciones químicas, se conserva la masa porque se conservan los núcleos y los electrones; no porque se conserven las sustancias.
	
	
	X
	
	15
	Una reacción llega al equilibrio si la concentración de los productos es igual a la de los reactivos.
	X
	
	
	
	16
	Si al final de una reacción química hay más productos que reactivos (o viceversa) se considera que la reacción química no está en equilibrio.
	X
	
	
	
	17
	En las reacciones químicas reversibles se considera que la reacción química termina cuando se alcanza el equilibrio.
	
	
	X
	
	18
	Todas las reacciones espontáneas son exotérmicas.
	
	
	X
	
	19
	Cada reacción química tiene una Keq específica.
	X
	
	
	
	20
	Keq < 1 significa que en el equilibrio hay más reactivos que productos.
	
	X
	
	
Referencias
1. UnADM (s.f.) Contenido de la Unidad 3. UnADM. Recuperado de https://campus.unadmexico.mx/contenidos/DCSBA/BLOQUE1/BI/04/BFIQ/unidad_03/descargables/BFIQ_U3_Contenido.pdf
2. McDougal, N. (s.f) The relationship between free energy and the equilibrium constant. Study.com. Recuperado de https://study.com/academy/lesson/the-relationship-between-free-energy-and-the-equilibrium-constant.html
3. Khan Academy (s.f.) Cambios en la energía libre y el cociente de reaccion. Khan Academy. Recuperado de https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/thermodynamics-ap/gibbs-free-energy-tutorial-ap/v/changes-in-free-energy-and-the-reaction-quotient