UNI VERSI DAD DEL ATLÁNTI CO DEPARTAM ME ENTODE DECI ENCI ASBÁSI CAS
FACULTAD DE I NGE GENI ERÍ A
EQUILIBRIO QUÍMICO PRINCIPIO DE LE CHATELIER CHATELIER Jesús Arias, Laura Atencia y Cai!a P"re#$ Profesor: Wilder Ricaurte Villegas. Grupo 2 – 17-05-2017 Laboratorio de u!"ica Ge#eral $ $% &#i'ersidad del (tl)#tico% Puerto *olo"bia
Estructur a
Marco teórico
Cálculo s
Análisi s
Resuen
Conclusione s
definitiv a
llaman reversible! Este tipo de reacciones por lo general conducen a un estado de equilibrio
La práctica se realizó para determinar la dirección de desplazamiento del equilibrio según cada reacción y cómo éste cont contrar rarre rest sta a los los cambi cambios os ocurr ocurrid idos os en dicas dicas reaccio reacciones nes!! "e observ observó ó el efecto efecto que que tien tiene e la conce oncent ntra raci ción ón sobre obre el equilibrio# para ello se izo una serie de soluc oluciiones ones en las las cual cuales es se vari arió su concentración de medio básico a ácido y vice viceve vers rsa# a# para para obse observ rvar ar los los camb cambio ioss prod produc ucid idos os en ella ellas! s! $ara $ara dete determ rmin inar ar ciertos desplazamientos se usó el principio de Le Catelier
en donde las velocidades de las reacciones directa e inversa son igual uales y las conce oncent ntra raci cion ones es de los los reac reacti tivvos y produc productos tos permane permanecen cen consta constante nte con el tiempo! La cara caract cter er((stic stica a más más nota notabl ble e de un sistema en equilibrio es su abilidad para regr regres esar ar al equi equililibr brio io desp despué uéss que que un camb cambio io de cond condic icio ione ness modi modififica ca este este esta estado! do! Este Este impu impuls lso o para para cons conserv ervar ar el estado de equilibrio lo define el principio de Le Catelier! En las las reac reacci cion ones es a estu estudi diar ar en esta esta práctica se observarán las alteraciones que suceden en el equilibrio cuando se modifica la concentración!
Pa!a%ras c!a&es Equi Equililibr brio io## desp despla laza zami mien ento to## reac reacci ción ón## concentración# principio de Le Catelier! A%stract
-$ .un*aent)s Teric)s
%e practice &as performed to determine te te dire direcction tion of disp displa lace ceme ment nt of te equilibrium according to eac reaction and o& o& it count ounter erac acts ts te te can cang ges tat tat occurred in tose reactions! %e effect of te concentr concentrati ation on on te equili equilibri brium um &as observed# for &ic a series of solutions &ere &ere made in &ic &ic its concentra concentration tion of basic medium to acid and vice versa &as varied# to observe te canges produced in tem!
Mucas Mucas de las reaccio reacciones nes qu(mica qu(micass son rev reversi ersibl bles es## y no es norm normal al que los los reac reacci ciona onant ntes es forme formen n produ product ctos os y que que esto estoss actú actúen en simu simultltán ánea eame ment nte e como como reaccionantes! En un sistema cerrado es posi posibl ble e lleg llegar ar a un esta estado do de equi equililibr brio io qu(mico oponiendo reacciones! Este ste esta estado do se cons consig igue ue cuand uando o las las veloci velocidade dadess de reacci reacción ón de produc productos tos y reac reacci cion onan ante tess son son igua iguale les! s! Este Este se recono onoce cuando ndo las propi opiedade dadess macr macros oscó cópi pica cass# como como es el calo calorr# la presión# o la solubilidad son constantes y cuand cuando o ay la energ energ(a (a disp dispon onibl ible e para para producir un traba*o!
'ey ()r*s Equi Equililibr briu ium# m# disp displa lace ceme ment nt## reac reactition on## concentration# Le Catelier's principle! +$ Intr)*uccin En la mayor(a de las reacciones qu(micas se comprueba e)perimentalmente que no se compl complet etan# an# a estas estas reac reacci cion ones es se le
/rinci/i) /i) *e Le C01te! C01te!ier ier # establece El /rinci establece que# que# si se pres presen enta ta una una pert pertur urb baci ación 1
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e)terna sobre un sistema en equilibrio# el sistema se a*ustará de tal manera que se cancele parcialmente dica perturbación en la medida que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio!
@ 0
7
2$ Desarr)!!) e3/erienta!
%ubo
+! "e a,adió +ml de -.Cr ./0 1naran*a2 a dos tubos de ensayo y +ml de - .Cr/3 1amarillo2 a otros dos tubos!
6
.! "e le a,adió 4a/5 gota a gota a dos tubos con diferente reactivo y 5Cl gota a gota a los otros dos!
7
2-
+
-.Cr ./01ac2 > 4a/51ac2
. 6
4 %ubo
+ 4
-.Cr/31ac2 > 4a/51ac2 -.Cr ./01ac2 > 5Cl1ac2 -.Cr/31ac2 > 5Cl1ac2 8eactantes 1-.Cr ./01ac2 > 4a/51ac22 > 5Cl1ac2 1-.Cr/31ac2 > 5Cl1ac22 > 4a/51ac2
%ubo
8eactantes
6
-.Cr ./01ac2 > 4561ac2
4o
?
4o
?
"( 1naran*a2 :Cambió de color; "( 1naran*a2 "( 1amarillo 2 :Cambió de color; "( 1amarillo 2
?
"( 1naran*a2 :Cambió de color;
?
"( 1naran*a2
?
"( 1amarillo 2
0
+
2-
Tu%) +8 La adición de 4a/5 1/572 conlleva a la desaparición de 5> por parte de los reactivos debido a que los neutraliza# por tanto# el sistema reducirá esta perturbación provocando un desplazamiento acia los reactivos# por tal razón se produce más Cr/3.71ac2 y la solución se torna amarillo 1color caracter(stico del ion cromato2!
8esultados9
4o
2 Cr O4(ac) +2 H (ac) ⇌ Cr 2 O7(ac) + H 2 O(l)
4$ C5!cu!)s y an5!isis *e resu!ta*)s
:Cambió de color; "( 1amarillo 2
0
"olución acuosa en equilibrio9
3! "e realizó el mismo procedimiento 1+762# sólo se cambió el 5Cl por 5 ."/3 y el 4a/5 por 456!
8eactantes
1-.Cr ./01ac2 > 4561ac22 > 5."/31ac2 1-.Cr/31ac2 > 5."/31ac22 > 4561ac2
4o
En solución acuosa# los iones cromato y dicromato se encuentran en equilibrio# desplazándose acia el cromato para p5 básicos y acia el dicromato para p5 ácidos!
6! A las soluciones que cambiaron de color# se le a,adió posteriormente un reactivo opuesto al agregado inicialmente# es decir en vez de base se le a,adió acido y viceversa!
%ubo
-.Cr/31ac2 > 4561ac2 -.Cr ./01ac2 > 5."/31ac2 -.Cr/31ac2 > 5."/31ac2 8eactantes
?
Tu%) 48 En este ensayo sucede todo lo contrario# la adición de 5Cl 15 >2 eleva la concentración de iones idrógeno y con esto# la desaparición de iones /57# consecuente a esto# el sistema perturbado se desplazará acia los productos para reducir dica tensión# por tal razón se produce más Cr ./0.71ac2 y la solución se torna naran*a 1color del ion dicromato2!
? ?
A los tubos + y 3# en los cuales ubo cambio de color# se le a,adió 5Cl y 4a/5 respectivamente!
?
Tu%) + 9 HC!8
Anteriormente# la reacción en el tubo +! se desplazó acia los reactivos 1izq!2 produciendo iones cromato! Aora# a,adiendo 5Cl 15>2 se provocará un desplazamiento acia los productos 1los
0
2
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iones 5> se neutralizan con los iones /5 72# en este sentido de la reacción abrá producción de iones Cr ./0.71ac2 y la solución se tornará de color naran*a# su color caracter(stico!
2-
2 Cr O4(ac) + H 2 O(l)
Tu%) 4 9 NaOH8
3.
En el ensayo anterior el sentido de la reacción se desplazó acia los productos! Aora# el 4a/5 1/572 perturbará al sistema los iones /5 7 se neutralizan con los iones 5># este efecto causa una ba*a concentración de iones 5># provocando un desplazamiento acia los reactivos# por tal razón# aumentan los iones Cr/3.71ac2 y la solución se tornará de color amarillo asta alcanzar el equilibrio qu(mico!
2-
4.
6$ Pre:untas a*ici)na!es
2-
Enuncie el principio de Le Catelier :Cómo se relaciona con esta investigación;
2-
2 Cr O4(ac) +2 H (ac) ⇌ Cr 2 O7(ac) + H 2 O(l)
2.
+
$rincipio de Le Ctelier9 FCuando en un sistema en equilibrio se produce una modificación de alguna de las variables que lo determinan 1concentración# presión y temperatura2 el equilibrio se desplaza en el sentido en el que se opone a dica variaciónG!
Balancee la reacción . Cr/3 1ac2 Cr ./0 1ac2 a,adiendo idrógenos 1ac2 y agua 1l2 de acuerdo a la reacción# en donde se necesite! +
:Dué conclusión puede sacar en relación con el equilibrio del ion cromato y de los iones de dicromato y su independencia sobre el idrógeno y los iones idró)ilo;
2 Cr O4(ac) +2 H (ac) ⇌ Cr 2 O7(ac) + H 2 O(l) A,adiendo una base a este equilibrio# se observa un desplazamiento inmediato acia la izquierda# porque al absorber la base los protones presentes en el equilibrio# según Le Catelier el sistema buscará fabricar más protones y se volverá de color amarilla la disolución! "i una vez alcanzado el equilibrio# a,adimos un ácido# el e)ceso de protones volverá a desplazar el equilibrio acia la dereca y la disolución tomará el color naran*a original! Esto quiere decir que el ion cromato reacciona con protones 1provenientes de cualquier ácido2 para dar el ion dicromato# y el ion dicromato reacciona con idro)ilo 1cualquier base2 para dar el ion cromato!
En el ensayo que se izo con 45 6 y 5 ."/3# sucede lo mismo# la diferencia es que el amoniaco actúa como una base de Le&is# es decir que posee electrones libres para captar protones 15>2 y as( poder disminuir la concentración de iones de idrogeno en la solución y perturbar el sistema asta que éste lo contrarreste cambiando el sentido de la reacción y alcanzar el equilibrio!
2-
2-
Esto se relaciona a la práctica debido a que# si aumentamos las concentraciones de reactivos# la reacción se desplaza acia la dereca!
Balancee la reacción Cr/3 1ac2 Cr ./0 1ac2 a,adiendo /57 1ac2 y 5./ 1l2 al miembro adecuado de la ecuación!
En caso contrario# si se aumenta las concentraciones de los productos# el 3
-
Cr 2 O7(ac) + 2 OH (ac)
El ion cromato 1de color amarillo2 y el ion dicromato 1de color naran*a29
Cuando se le a,ade un reactivo o un miembro de los productos a una solución en equilibrio# éste se perturba y la reacción se desplaza de tal manera que contrarresta esta tensión asta alcanzar una nueva posición de equilibrio en la medida que se reduce dica perturbación!
1.
⇌
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sentido de la reacción se desplaza acia la izquierda!
5.
Cuando la concentración en un sistema se ve afectada# se produce una tensión que tendrá una consecuencia en el cambio de dirección del equilibrio en la reacción!
Escriba los iones respectivos según sus observaciones! %ubo +
+ > 5Cl
3 > 4a/5
Cuando se agrega un compuesto diferente o igual a los compuestos que conforman el sistema# los iones libres de los reactivos podr(an reaccionar con el compuesto y consumirse con mayor velocidad# por consiguiente# los productos se disocian para que la reacción recobre el equilibrio 1cambio de color2# esto sucedió con los iones dicromato!
Hones Hones del reactantes producto > 7 > - 1ac2 /5 1ac2 - 1ac2 /571ac2 Cr ./0.71ac2 4a> Cr/3.71ac2 4a> 1ac2 >
3
"e comprobó el principio de Le Ctelier!
1ac2 >
- 1ac2 5 1ac2 Cr/3.71ac2 Cl71ac2 ->1ac2 /571ac2 Cr ./0.71ac2 4a>1ac2 5>1ac2 Cl71ac2 ->1ac2 5>1ac2 Cr/3.71ac2 /571ac2 4a>1ac2 Cl71ac2
Cr ./0.71ac2 -> Cl71ac2 1ac2 56/>1ac2 ->1ac2 Cl71ac2 4a>1ac2 Cr ./0.71ac2 5./1l2 ->1ac2 Cl71ac2 Cr/3.71ac2 4a>1ac2 5./1l2
<$ Bi%!i):ra=>a BrooIs# J! 1.K+?2! *+ro"ate-,ic+ro"ate uilibriu"! En l(nea Jisponible en9 ttp9==d&b?!unl!edu=cem=JoCem=JoCe m7++K!tml Acceso9 +3 mayo .K+0! Cang# 8!# Nasso 5ernán# E!# "armiento /rtega# "!#
;$ C)nc!usi)nes Esta práctica me*oró nuestra compresión sobre cómo la concentración afecta el equilibrio qu(mico de un sistema!
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