EQUILIBRIO QUIMICO

EQUILIBRIO QUIMICO

El principio de Le Châtelier

Cuando sobre un sistema químico en equilibrio se ejerce una acción exterior que modifica las condiciones del sistema, el equilibrio se desplaza en el sentido que tienda a contrarrestar la perturbación introducida.»

La ley del equilibrio químico

El principio de Le Châtelier permite predecir en qué manera se desplazará el equilibrio químico de una reacción reversible, pero no en qué medida. Una descripción cuantitativa del equilibrio fue efectuada por primera vez en 1870 por los químicos noruegos Guldberg (1836-1902) y Peter Waage (1833-1900), que la expresaron en forma de ley. Así, para una reacción genérica del tipo:

aA + bB « cC + dD

la ley de Guldberg y Waage se expresa matemáticamente en la forma:

= K (a temperatura constante)

en la cual los coeficientes estequiométricos a, b, c y d que se obtienen tras ajustar la reacción, aparecen como exponentes de las concentraciones de reactivos y productos; K toma, para cada reacción, un valor constante y característico que sólo depende de la temperatura y que se denomina constante de equilibrio.

MATERIALES Y REACTIVOS

MATERIALES

Tubos de ensayo(5)(de igual dimensión: diámetro y altura)

Gradilla, probeta de 25 mL

Pipeta de 5,0 y 10,0mL

Vaso de precipitado de 150mL

Pisceta

goteros

Regla milimetrada

Fuente de luz blanca difusa

REACTIVOS

Cromato de potasio 0.1M (K2CrO4)

dicromato de potasio 0.1M (K2CrO7)

hidróxido de sodio 1M (NaOH)

acido clorhídrico 1M

tiocianato de potasio 0.002M

cloruro férrico 0.2M

Clorruro de potasio

agua destilada

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

PRINCIPIO DE LE CHATELIER

Sistema de equilibrio del ion cromato – ion dicromato

En medio básico:

Se vierte 1,0 ml de solución de cromato de potasio (K2CrO4) 0,1M y dicromato de potasio (K2CrO7) 0,1 M en dos tubos de ensayo respectivamente.

Luego con la pipeta medimos un volumen determinado de NaOH 1M

Se agrega gota a gota el NaOH a cada uno de los tubo de ensayo simultáneamente hasta que una de las soluciones cambie de color.

Observar que uno de los tubos (Dicromato de Potasio) cambiará de color hasta que los dos tengan una tonalidad similar de amarillo.

En medio ácido:

Vertimos 1,0 ml de solución de cromato de potasio (K2CrO4) 0,1M y de dicromato de potasio (K2CrO7) 0,1M en dos tubos de ensayo respectivamente.

Luego con la pipeta medimos un volumen determinado de HCl 1M y lo agregamos gota a gota simultáneamente hasta que una de las soluciones que esta en el tubo cambie de color.

Observar la solución de cromato de potasio cambio de color amarillo al naranja y el otro tubo siguió del mismo color.

Comprobación Reversibilidad

Trabajamos solo con las soluciones que cambiaron de color en este caso con la solución de dicromato del procedimiento A.1 que paso a ser de color amarillo a naranja y con el tubo de cromato del experimento A.2 que paso de ser de color amarillo a naranja.

Al tubo del experimento A.1 le agregamos gota a gota HCl 1M hasta el cambio de coloración. El color naranja de la solución vuelve al color anterior, amarillo.

Al tubo del experimento A.2 le agregamos gota a gota NaOH 1M hasta el cambio de coloración. El color amarillo de la solución vuelva al color anterior, naranja.

El cambio de estos colores se debe a que ocurrieron reacciones de neutralización al agregar HCl y NaOH a cada uno de los tubos.

Reversibilidad entre el cloruro de hierro (III) y el tiocianato de potasio

En esta parte haremos un examen cualitativo de la reacción:

Fe+3(ac) + SCN-(ac) ↔ (FeSCN)+2(ac)

En un vaso de precipitado adicionamos 20 ml de agua destilada y añadimos 3 gotas de soluciones de FeCl3 y KSCN respectivamente de los goteros.

La solución resultante la dividimos en partes iguales para trasvasar a cuatro tubos de ensayo.

El primer tubo es el estándar o patrón.

Al segundo tubo le agregamos tres gotas de solución de KSCN. Se observo un pequeño oscurecimiento del color.

Al tercer tubo le agregamos 3 gotas de solución de FeCl3. El color de la solución se vuelve más oscura en comparación con el segundo tubo.

Al cuarto tubo le adicionamos unos cristales de cloruro de potasio y lo agitamos. La solución se vuelva más clara con respecto a el primer tubo.

Como podemos observar, el color en los tubos es diferente, en el segundo y tercer tubo el color oscurece debido a que agregamos reactantes por consiguiente para el equilibrio la reacción se desplazo hacia los productos, para mas fabricación de este; en cambio, en el cuarto tubo se la solución se aclaro con respecto al tubo patrón ya que se agregó un producto y la reacción se desplaza hacia la mayor producción de reactantes.

DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO MEDIANTE EL MÉTODO COLORIMÉTRICO

Procedimiento Experimental

En cinco tubos de ensayo limpios y secos, rotulados con los números 1, 2, 3, 4 y 5, añadimos 5,0 ml de solución de tiocianato de potasio (KSCN) 0,002M a cada uno.

Sólo al primer tubo añadimos FeCl3 0,2M por diluciones sucesivas.

Para

...