UNIV UN IVER ERSI SIDA DAD D NA NACION CIONAL AL AUT NOMA NOMA DE M XICO XICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
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DETERMINAR LA RELACIÓN QUE EXISTE ENTRE EL DESPLAZAMIENTO DE UNA REACCIÓN QUIMICA Y LA CONCENTRACION DE LAS ESPECIES. ”
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CONTENIDO
I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X.
Planteamiento del probl ema…………………………………………………………………………pag 3 Introducción…………………………………………………………………………………………………pag 3 Objetivos………………………………………………………………………………………………………pag.4
Asignación de variable s……………………………………………………………………………… pag.4 Hipótesis………………………………………………………………………………………………………pag.4 Metodología…………………………………………………………………………………………..….. pag.5 Tabla de resultados………………………………………………………………………………………pag.7 Análisis de resultados……………………………………………………………………………………pag.8
Conclusiones…………………………………………………………………………………………………pag.9 Bibliografía………………………………………………………………………………………………………pag.9
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I.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Determinar la relación entre el desplazamiento de una reacción química y la concentración de las especies. II.
INTRODUCCIÓN
En la siguiente practica experimental descrita a continuación se determino la relación que existe entre el desplazamiento observado en la reacción química estudiada, para lo que se necesito de conceptos previos que validaran y sirvieran de referencia para nuestra experimentación, para lo cual se reconoció lo siguiente. Las reacciones químicas son los procesos por los cuales unas sustancias se transforman en otras. Las propiedades químicas de una sustancia son aquellas que se refieren a su comportamiento en las reacciones químicas. Las reacciones de sustitución consisten en reemplazar un átomo o grupo de átomos de una molécula por otro átomo o grupo de átomos. En esta práctica se tomo como referencia lo ocurrido durante una reacción de doble sustitución. La ley de acción de masas se aplica solamente a los sistemas que han alcanzado el equilibrio. En muchos casos, tal vez se haya observado después de cierto tiempo la reacción se detiene: el calor ya no cambia, los gases ya no escapan, la temperatura no se modif ica, etc. En nuestro caso se tomo esto como el equilibrio o el fin de nuestro proceso de reacción. El momento en el que las concentraciones de todos los productos y reactivos cesan de cambiar se denomina equilibrio químico. Este se presenta cuando se dan r eacciones opuestas con igual velocidad. La velocidad a la que los productos se forman a partir de los reactivos es igual a la velocidad con la que se forman los reactantes a partir de los productos. Una vez establecido el equilibrio no cambian las concentraciones de A y B. esto no significa que A y B dejen de reaccionar. Por el contrario, equilibrio es dinámico. El principio de Le Chatelier se puede expresar de la siguiente manera: si un sistema en equilibrio es perturbado por un cambio en la temperatura, la presión, o la concentración de alguno de los componentes, el sistema desplazara su equilibrio a una posición en la que contrarreste el efecto de la perturbación. 3
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Si un sistema químico esta en equilibrio y adicionamos una sustancia (reactivo o producto), la reacción restablece el equilibrio consumiendo parte de la sustancia añadida. A la inversa la remoción de una sustancia provocara que la reacción se lleve l leve a cabo de tal manera que se forme más de esa sustancia.
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES
Estudiar el equilibrio químico y la aplicación del Principio de Chatelier. Preparación de disoluciones molares.
OBJETIVO PARTICULAR
III.
IV.
Determinar experimentalmente experimentalmente la concentración de las especies y el desplazamiento en la reacción química.
ASIGNACION DE VARIABLES
Variable Dependiente: Concentración Variable Independiente: Independiente: Deslazamiento Deslazamiento Variable de control: Temperatura
HIPÓTESIS
En la reacción química cualitativa de estudio, si cambia la concentración de las especies entonces, el desplazamiento de esta se modificará; a una temperatura ambiente.
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METODOLOGÍA
Sujeto de estudio: El proceso de la reacción: Fe Cl3 + NH4SCN ------- Fe (SCN)3 + NH4Cl En particular: Fe (SCN) 3
Material
Objeto Piseta Tubos de ensaye Agitador de vidrio Vaso de precipitado Gradilla Probeta Pipeta Pipeta Propipeta Vidrio de reloj Frascos ámbar
Capacidad
100 mL 100 mL 10 mL 5 mL
Sustancias
Sustancia FeCl3 NH4SCN Agua destilada
Cantidad 1 2 1 4 1 1 1 1 1
Concentración 0.1 M 0.1 M
Equipo
Objeto Balanza analítica Vaso de precipitado
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Capacidad 250 g 100 mL
Precisión +/- 0.00001 +/- 0.1
Unidades g ml
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PROCEDIMIENTO
PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES
PREPARACION DE LA DISOLUCION DE FeCl3 0.1 M
Pesamos 0.6691 g de reactivo de FeCl3 en vidrio de reloj en la balanza analítica Vertimos el FeCl3 en un vaso de precipitados y agitamos con la ayuda de un agitador de vidrio hasta disolver por completo el sólido. Agregamos el FeCl3 disuelto a un matraz matraz aforado de 25 ml. ml. Agitamos para disolver por completo. Vaciamos la disolución a un franco ámbar, etiquetamos etiquetamos y guardamos para su uso posterior.
PREPARACIÓN DE LA DISOLUCION DE NH4SCN 0.1 M
Pesamos 0.39 g de reactivo de NH4SCN en vidrio de reloj en la balanza analítica. analítica. Pasamos el NH4SCN del vidrio de reloj a un vaso de precipitados de 50 ml y con la ayuda de un agitador de vidrio, disolvimos por completo el sólido. Agregamos la disolución a un matraz para aforar aforar a 50 ml. Agitamos para disolver disolver por completo Vaciamos la disolución a un frasco ámbar, ámbar, etiquetamos etiquetamos y guardamos guardamos para su su uso posterior.
EXPERIMENTACIÓN Con las disoluciones preparadas preparadas anteriormente, llevamos a cabo la reacción colocando en un tubo de ensaye, 1 ml de FeCl3 y 3 ml de NH4SCN, se noto un cambio de coloración inmediatamente al mezclar los dos reactivos pero no lo l o suficiente como para poder observar el comportamiento al agregar otras especies, por lo que se recomienda diluir la mezcla o sujeto de estudio en 100 ml de H2O en una bureta de 100 ml y posteriormente se pasó esta disolución a un vaso de precipitados. Observamos los cambios y anotamos resultados en una tabla. A continuación se repartió nuestra disolución de Fe Cl3 + NH4SCN en 4 vasos de precipitados de 100 ml. Dejando el primer vaso de precipitados como referencia para someter a comparación posteriormente
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Al segundo vaso de precipitados precipitados de nuestra muestra muestra le agregamos 1 ml de NH4SCN 0.1 M, agitamos, observamos, observamos, analizamos y reportamos en tabla de resultados lo sucedido. sucedido. Al tercer vaso de precipitados le agregamos 1 ml de FeCl3 0.1 M, agitamos, observamos, analizamos y reportamos en la tabla de resultados lo sucedido. Al cuarto vaso de precipitados le agregamos 1 ml de NH4Cl 0.1 M, agitamos, observamos, observamos, analizamos y reportamos en la tabla de resultados lo sucedido. Al concluir se discutió acerca de los resultados obtenidos.
V.
TABLA DE RESULTADOS
Resultados obtenidos durante la reacción de Fe Cl3 + NH4SCN ------- Fe (SCN)3 + NH4Cl y el comportamiento observado Especie
Concentración
Coloración obtenida
NH4SCN
0.1 M
Rojo
FeCL3
0.1 M
Rojo oscuro
NH4Cl
0.1 M
Naranja claro
Testigo
0.1 M
Durazno
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VI.
ANALISIS
En la reacción llevada a cabo de obtuvieron los siguientes resultados: Reacción obtenida ( Fe Cl3 + NH4SCN ------- Fe (SCN)3 + NH4Cl) a esta le llamamos muestra testigo. De nuestra muestra muestra testigo se tomaron 3 muestras de 5 ml que se hicieron reaccionar con:
5 ml de muestra testigo +1 ml NH4SCN .- en esta muestra se experimento experimento un cambio de coloracion de color Durazno a rojo, rojo, nosotros lo asociamos (por las propiedades fisicas de las sustancias) sustancias) a que el NH4SCN es un color muy oscuro y al entrar en contacto con el FeCl3 éste reacciona y se torna a color oscuro, y teoricamente la reaccion esta direccionada hacia los productos, aqui tambien hay presencia se productos en en este caso Fe (SCN)3 y NH4Cl pero en menor proporcion y de colores mas claros por lo que no se observan. 5 ml de muestra testigo +1 ml FeCL3 .- en esta muestra se experimento experimento un cambio de coloracion de color Durazno a rojo rojo muy intenso, lo asociamos asociamos (por las propiedades fisicas de las sustancias) a que el FeCl3 al estar en mayor proporcion y entrar en contacto contacto con la muestra muestra testigo, se forma mas Fe (SCN)3 por lo que es la tonalidad mas oscura obtenida . 5 ml de muestra testigo +1 ml NH4Cl .- en esta muestra se se experimento un cambio de coloracion de color Durazno a naranja naranja muy claro, se asocial a que que al haber mas cantidad de NH4Cl y al esta entrando en reaccion con el Fe (SCN)3 , este se consume en su totalidad y la reaccion se torna de color mas claro..
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VII.
CONCLUSIONES
De acuerdo a la hipótesis: “ En la reacción química cualitativa de estudio, si cambia la
concentración de las especies entonces, el desplazamiento de esta se modificará; a una temperatura ambiente”, consideramos que nuestra hipótesis es verdadera ya que por medio de la experimentación verificamos que exactamente hay cambios que se observan al hacer reaccionar nuestra muestra testigo con una mayor proporción de alguna de las especies involucradas, por lo que concluimos que se logra llegar a un equilibrio químico y el desplazamiento puede ser observado físicamente .
VIII.
BIBLIOGRAFÍA
Aráneo Antonio. Química analítica cualitativa. Mc Graw – Hill, México, 1972. Chang, L., Química, Mc Graw Hill, 1992 Brown T., LeMay Jr., Bursten B., Química. La ciencia central. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana SA. 1998. Séptima edición .
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