EQUILIBRIO QUÍMICO Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 3 Fecha 10/03/1 !" #$ $%ui&o '
OBJETIVOS: 1. (b)ervar u* )i)tema %uímico e* e%uilibrio. !. $)tudiar el &ri*ci&io de Le Ch+telier e* u* )i)tema e* e%uilibrio %ue al de)&la,ar)e &roduce cambio) vi)ible). 3. A&licar lo) &ri*ci&io) del e%uilibrio %uímico e* la) r eaccio*e) de &reci&itaci-* como &ri*ci&io de mtodo) ravimtrico).
INTRODUCCIÓN. Tomado del libro Química 2e*eral de Ra4mo*d5 Cha*. La) reaccio*e) rever)ible) )o* a%uella) e* %ue lo) &roducto) &uede* reaccio*ar &ara volver a &roducir lo) reactivo). $* realidad5 toda) la) reaccio*e) %uímica) )o* rever)ible)5 au*%ue alu*a) vece)5 e)ta acci-* )ea mu4 &e%ue6a. Cua*do la velocidad de la reacci-* directa e) iual a la velocidad de la reacci-* i*ver)a5 el )i)tema ha lleado al e%uilibrio %uímico. $* e)ta e7&erie*cia e)tudiaremo) alu*a) reaccio*e) e* la) cuale) )e e*cue*tra u* rado a&reciable a&reciable de rever)ibil rever)ibilidad idad 4 do*de la &re)e*cia &re)e*cia de lo) reactivo) reactivo) 4 lo) &roducto) &roducto) &uede* &uede* ob)ervar) ob)ervar)e e 89cilme*te5 media*te cambio) de color o &or la 8ormaci-* de u* &reci&itado. $* el e%uilibrio %uímico5 la) co*ce*tracio*e) de toda) la) )u)ta*cia) &erma*ece* co*)ta*te). :ebemo) )e6alar %ue la) co*ce*tracio*e) )o* co*)ta*te) debido a %ue la) velocidade) de la) reaccio*e) o&ue)ta) )o* iuale) 4 *o5 debido a %ue ha ce)ado toda actividad. :e acuerdo co* Le Ch+telier5 cua*do aume*ta la co*ce*traci-* de u*a )u)ta*cia5 el e%uilibrio )e de)&la,ar9 e* 8orma tal %ue di)mi*uir9 la co*ce*traci-* de la )u)ta*cia %ue )e are-5 4 al reducir la co*ce*traci-* de u*a )u)ta*cia5 el e%uilibrio )e de)&la,ar9 re)taura*do la co*ce*traci-* de la )u)ta*cia reducida. Recuerde %ue lo) 8actore) %ue altera* el e%uilibrio %uímico de u*a reacci-* )o* la tem&eratura5 la &re)i-*5 el volume* 4 la co*ce*traci-*. $* e)ta &r9ctica )e ob)ervar9 c-mo )e altera el e%uilibrio %uímico al reali,ar u* cambio e* la co*ce*traci-* de lo) com&o*e*te) de la reacci-*.
Cambio) e* la co*ce*traci-* $l tiacia*ato de hierro ;III< =Fe;>CN< 3? )e di)uelve 89cilme*te e* aua 4 da como re)ultado u*a di)oluci-* de color ro@o &or la &recia* del io* Fe>CN ! hidratado. $l e%uilibrio e*tre el io* Fe>CN ! *o di)ociado 4 lo) io*e) Fe3 4 >CN B e)t9 dado &or Fe>CN! ;ac< Ro@o
Fe3 ;ac< >CN B ;ac< Amarillo claro
i*coloro
Qu )ucede cua*do areamo) tiocia*ato de )odio ;Na>CN< a e)ta di)oluci-*D $* e)te ca)o la &erturbaci-* )obre el )i)tema e* e%uilibrio e) u* aume*to e* la co*ce*traci-* de >CN B ;debido a la di)ociaci-* del Na>CN<. Para co*trarre)tar e)ta &erturbaci-* alu*o) io*e) Fe 3 reaccio*a* co* lo) io*e) >CN B a6adido) 4 el e%uilibrio )e de)&la,a de derecha a i,%uierda Fe>CN! ;ac<
Fe3 ;ac< >CN B;ac<
Por co*)iuie*te5 el color ro@o de la di)oluci-* )e vuelve m9) i*te*)o
EQUILIBRIO QUÍMICO Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 3 Fecha 10/03/1 !" #$ $%ui&o ' $8ecto del cambio de co*ce*traci-* e* la &o)ici-* de e%uilibrio. A< di)oluci-* acuo)a de Fe;>CN< 3 el co*trol de la di)oluci-* )e debe a lo) io*e) ro@o) Fe>CN ! 4 a lo) amarrillo) Fe 3 . b< de)&u) de la adicci-* de u* &oco de de Na>CN a la di)oluci-* e* a< el e%uilibrio )e de)&la,a hacia la i,%uierda. C< de)&u) de la adici-* de u* &oco de Fe;N(3<3 a la di)oluci-* e* a< el e%uilibrio )e de)&la,a hacia la i,%uierda. :< de)&u) de la adici-* de u* &oco E!C!(' a la di)oluci-* e* a< el e%uilibrio )e de)&la,a hacia la derecha. $l color amarillo )e debe a lo) io*e) Fe ;C !('<33 . :e iual modo5 )i areamo) *itrato de hierro ;III< =Fe;N( 3<3? a la di)oluci-* orii*al5 el color ro@o tambi* )e ace*tGa &or %ue lo) io*e) Fe 3 a6adido) =&rove*ie*te) del < =Fe;N( 3<3? de)&la,ara* el e%uilibrio de derecha a i,%uierda. >u&o*a %ue area alo de ;E!C!(' < a la di)oluci-* orii*al. $l 9cido o79lico )e io*,a e* aua 4 8orma el io* o7alato C!('! el cual )e u*e 8uerteme*te a lo) io*e) Fe 3 libre). $)to) io*e) )e co*)ume* a medida %ue )e 8orma* el io* e)table Fe;C !('<33 de color amarillo. $* co*)ecue*cia5 )e dioci)a* m9) u*idade) de Fe>NC! 4 el e%uilibrio )e de)&la,a de i,%uierda a derecha Fe>CN! ;ac<
Fe3 ;ac< >CN B ;ac<
La di)oluci-* ro@a )e volver9 amarilla debido a lo) io*e) Fe ;C !('<33 8ormado). $)te e7&erime*to demue)tra %ue todo) lo) reactivo) 4 &roducto) )e e*cue*tre* e* el )i)tema de reacci-* e* e%uilibrio5 adem9) al aume*tar la) co*ce*tracio*e) de lo) &roducto) ; Fe3 o >CN BB<5 el e%uilibrio )e de)&la,a hacia la i,%uierda 4 al di)mi*uir la co*ce*traci-* del &roducto Fe 35 el e%uilibrio )e de)&la,a hacia la derecha. $)to) cambio) )o* lo) %ue &redice el &ri*ci&io de Le Chatelier. Pri*ci&io de Chatelier. $)tablece %ue )i &re)e*ta u*a &erturbaci-* e7ter*a )obre u* )i)tema e* e%uilibrio5 el )i)tema )e a@u)tara de tal ma*era %ue )e ca*cele &arcialme*te dicha &erturbaci-* e* la medida %ue el )i)tema alca*,a u*a *ueva &o)ici-* de e%uilibrio. $* lo) )i)tema) reaccio*a*te) a *ivel molecular mue)tra* %ue la) reaccio*e) e*tre la e)&ecie) &artici&a*te) co*ti*Ga* i*clu)o5 de)&u) de alca*,ado el e%uilibrio. La relaci-* de co*ce*traci-* co*)ta*te de reactivo) 4 de &roducto) )e debe a %ue )e iuala* la) velocidade) de lo) &roce)o) directo e i*ver)o. $* otra) &alabra)5 el e%uilibrio %uímico e) u* e)tado di*9mico e* el %ue la) velocidade) de reacci-* directa e i*ver)a )o* id*tica). ;Cha*5 !013< Ra4mo*d Cha* 4 He**eth A. 2old)b45Quimica5 *decima edici-* 5 !013.
Fundamento: * aume*to e* la tem&eratura altera la relaci-* de co*ce*traci-* e* la direcci-* %ue ab)orbe calor5 4 u* aume*to e* la &re)i-* 8avorece a la) e)&ecie) &artici&a*te) %ue ocu&e* u* volume* total me*or. $* u* a*9li)i) e) mu4 im&orta*te el e8ecto %ue &roduce al arear a la me,cla de reacci-* u*a ca*tidad adicio*al de u*a e)&ecie &artici&a*te. A%uí la te*)i-* )e alivia &or u* de)&la,amie*to del e%uilibrio e* la direcci-* %ue co*)ume &arcialme*te la )u)ta*cia areada. $l de)&la,amie*to e* la direcci-* del e%uilibrio ocurri- al cambiar la ca*tidad de u*a de la) e)&ecie) &artici&a*te) )e de*omi*a e8ecto de ma)a). $l e8ecto de ma)a) e) el de)&la,amie*to de la &o)ici-* del e%uilibrio oca)io*ado &or la adici-* de u*o de lo) reactivo) o de lo) &roducto) de u* )i)tema. La) reaccio*e) %uímica) *o ce)a* e* el e%uilibrio5 m9) bie*5 la) ca*tidade) de reactivo) 4 de &roducto) )o* co*)ta*te) &or%ue la) velocidade) de lo) &roce)o) directo) e i*ver)o) )o* iuale). ;Eoller5!000<.
JAT$RIAL
R$ACTIK(>
Matera! "ro"or#onado "or e! a!umno
EQUILIBRIO QUÍMICO Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 3 Fecha 10/03/1 !" #$ $%ui&o ' Pi&eta raduada de ml $)&9tula Probeta 0 ml tubo) de e*)a4o de 13M100 Pi*,a) &ara tubo de e*)a4o 2radilla &ara tubo) de e*)a4o Pi,eta co* aua de)tilada 1 Ka)o de &reci&itado) de !0 ml Parrilla de cale*tamie*to 1 matra, a8orado de 10 ml
FeCl3 0. J 10 ml H>CN 0. J 10 ml ECl ! N 10 ml Pb;N(3
2ua*te) de l9te7 *o e)trile) Le*te) de )euridad Perilla &ara &i&eta $)cobill-* &ara tubo) 4 matrace) Ja)Oi*ta&e5 &lum-* i*deleble Fra*ela5 @ab-* 4 e)&o*@a 3 otero) de vidrio &or e%ui&o ! Fra)co) &ara tra)va)ar de 0 o 100 ml5 bie* lim&io) 4 )eco)5 &uede* )er 8 ra)co) erber )i* la eti%ueta.
$ROCEDIMIENTO. $7&erime*to 1. $%uilibrio e* )i)tema) homo*eo).
Ilustración 1.- FeCL3 0.5M 1.B Colocar e* u* tubo de e*)a4o ! ota) de FeCl3 0.J5 a*otar el color ;8otora8iar<. !.B (b)ervar el H>CN 0. J5 a*otar el color ;8otora8iar< tomar ! ota) de H>CN 4 a6adirla) al tubo co* FeCl3 del &a)o 15 ob)ervar )i ha4 alG* cambio5 a*otar 4 8otora8iar
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Ilustración 2.- el KSCN 0.5 M 3.B A6adir al mi)mo tubo ota a ota FeCl3 0.J5 ha)ta ob)ervar alG* cambio5 a*otar el *Gmero de ota) a6adida) 4 8otora8iar.
Ilustración 3.- Reacción al agregar FeCl3 0.5M
EQUILIBRIO QUÍMICO Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 3 Fecha 10/03/1 !" #$ $%ui&o ' '.B Ahora a6adir al mi)mo tubo del &a)o 35 varia) ota) de H>CN 0. J5 ha)ta ob)ervar alG* cambio5 a*otar el color 4 el *Gmero de ota) a6adida) ;8otora8iar<.
Ilustración 4.- Reacción al KSCN 0.5 M .B A6adir al mi)mo tubo del &a)o ' varia) ota) de Na!C!(' 0. J 10 ml5 ha)ta ob)ervar cambio)5 a*otar el color 4 el *Gmero de ota) a6adida) ;8otora8iar<.
.B Cale*tar el tubo a*terior )uaveme*te a ba6o Jaría ;Ka)o de &reci&itado) de !0 ml e* &arrilla de cale*tamie*to<5 ob)ervar )i ha4 alG* cambio5 a*otar el color 4 8otora8iar. B Colocar el tubo a*terior ahora e* u* ba6o de hielo o e* aua re8rierada5 ob)ervar )i ha4 alG* cambio5 a*otar el color 4 8otora8iar.
$7&erime*to !. $%uilibrio e* reaccio*e) de &reci&itaci-* ;)i)tema) hetero*eo) ). 1.B Colocar e* u* tubo de e*)a4o ota) de A;N(3< o Pb;N(3< ! . A*otar a&arie*cia ;8otora8iar<.
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Ilustración 5.- 5 gotas e !g"N#3$ 5% !.B Tomar ota) de ECl !N5 a*otar el color ;8otora8iar< 4 a6adir ota a ota5 e)ta )oluci-* al tubo del &a)o 15 ob)ervar )i ha4 alG* cambio5 a*otar la) ob)ervacio*e) 4 8otora8iar.
Ilustración &.-M's 5 gotas e (Cl 2N 3.B A6adir al mi)mo tubo ota a ota A;N(3< o Pb;N(3
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Ilustración ).- *u+o anterior en +a,o Mara B Colocar el tubo a*terior ahora e* u* ba6o de hielo o e* aua re8rierada5 ob)ervar )i ha4 alG* cambio5 a*otar la a&arie*cia 4 8otora8iar.
Ilustración .- *u+o anterior a/ora en un +a,o e /ielo
RESULT%DOS Rea##one&
Con&tante& de e'u!(ro
Fe3ClB ;ac< HB>CNB ;ac< Amarillo i*coloro A;N(3<;l< ECl ;ac< I*coloro i*coloro
Fe>CN HCl ro@o i*coloro
ACl ;l< EN(3;ac< i*coloro i*coloro co* &reci&itado bla*co
)#* +FeSCN, - +)C!, )"* $FeSCN ")C! +FeC!, +)SCN, $FeC! $)SCN
)#* +%C!,+/NO0, +NO0,+/C!, +NO0,+/C!, )1#* +%C!,+/NO0, +NO0,+/C!,)1#* +/NO0, +%C!, +NO0, 21#* +/NO0, +%C!, +/C!,
)#* +/NO0, +/C!,
)"* $/NO0 $/C!
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$* e8ecto *ue)tro) re)ultado) 8uero* )ati)8actorio) 4a %ue )e ob)ervaro* reaccio*e) 4 de acuerdo a la teoría %ue )e me*cio*- a*teriorme*te avala todo lo vivido e* el laboratorio &udimo) ide*ti8icar &or%ue e) %ue tor*aba* lo) colore) 4a %ue &or )u) cara) elctrica) 4a )ea &ara ceder o a*ar cada u*o te*ía u* bue* &a&el ha)ta lo) io*e) e)&ectadore) %ue )olo ma*tuviero* el e%uilibrio &ero )ucedi- e* ello) alG* cambio.
DISCUSIÓN $* el ca)o de *itrato de &lata )e tie*e %ue tomar &recaucio*e) &or%ue e) 8oto)e*)ible. (tra ob)ervaci-* e* la &r9ctica de e%uilibrio %uímico e) %ue mucha) vece) *o )e &uede a&reciar el cambio de &roducto) a reactivo) &or%ue e)ta )ucede ta* r9&ido %ue *o) hace &e*)ar %ue )e detuvo &ero &or el co*trario )iue e7i)tie*do. $* alu*o) ca)o) )e &uede a&reciar la reacci-* racia) a %ue vira &ero e* otra) )olo e* 8orma de &reci&itado o turbide,.
CONCLUSIÓN $* la ma4oría de la) reaccio*e) %uímica) lo) reactivo) *o )e co*)ume* totalme*te &ara obte*er lo) &roducto) de)eado)5 )i*o %ue &or el co*trario llea u* mome*to e* el %ue &arece %ue la reacci-* a co*cluido5 &ero *o5 u*a reacci-* e* e%uilibro e) u* &roce)o di*9mico e* el %ue co*ti*uame*te lo) reactivo) )e e)t9* co*virtie*do e* &roducto) 4 lo) &roducto) e* reactivo)5 cua*do lo hace* a la mi)ma velocidad5 *o) da la im&re)i-* de %ue la reacci-* )e a &arali,ado. >e lor- el ob@etivo de la &r9ctica &or%ue 4a )ea &or e%uilibrio homo*eo o hetero*eo &ero )e &udo a&reciar el ob@etivo.
CUESTION%RIO. 1.B $)criba la reacci-* e* el e%uilibrio del e7&erime*to 1. $l e7&erime*to 1 )e ob)erv- %ue al arear O>CN ;i*coloro< a FeCl 3;amarillo< e)te tomo u* color ro@o lo cual %uiere decir %ue lo) io*e) del Fe 3 co*trarre)ta la toma de e)e color. Fe3ClB ;ac< HB>CNB ;ac< Fe>CN HCl Amarillo i*coloro ro@o i*coloro !.B Cu9le) )o* lo) io*e) e)&ectadore) del e7&erime*to 1 4 &or %u )e le) llama a)íD Lo io*e) e)&ectadore) )o* H 4 Cl 4a %ue e)to) )o* lo) io*e) e* do*de *o )e e*co*tr- cambio el &a&el de ello) e) )olo bala*cear la cara elctrica. $*te*demo) &or io*e) e)&ectadore) Io*e) %ue *o &artici&a* e* la tra*)8ere*cia de &roto*e) e* u*a reacci-* %uímica. 3.B $7&li%ue %u e) u* )i)tema homo*eo e* trmi*o) de e%uilibrio %uímico. $) a%ul e* %ue todo) lo) &artici&a*te) )e e*cue*tra* e* u*a G*ica 8a)e. Por lo ta*to5 cla)i8icamo) el )i)tema como )ie*do homo*eo. $) do*de la) )u)ta*cia) )e e*cue*tra* e* la mi)ma 8a)e. '.B $)criba la e7&re)i-* de la co*)ta*te de e%uilibrio &ara la reacci-* del e7&erime*to 1.
)#* +FeSCN, - +)C!, )"* $FeSCN ")C! +FeC!, +)SCN, $FeC! $)SCN
.B $)criba la reacci-* e* el e%uilibrio del e7&erime*to !. A;N(3< ECl ACl EN(3
EQUILIBRIO QUÍMICO Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 3 Fecha 10/03/1 !" #$ $%ui&o ' I*coloro
i*coloro
i*coloro i*coloro co* &reci&itado bla*co .B Cu9le) )o* lo) io*e) e)&ectadore) del e7&erime*to ! 4 &or %u )e le) llama a)íD E 4 N(3B 4a %ue &or co*)iuie*te )o* lo) %ue *o reaccio*aro* )olo tomaro* el &a&el de bala*cear la) cara) elctrica). .B $7&li%ue %u e) u* )i)tema hetero*eo e* trmi*o) de e%uilibrio %uímico. $* el e%uilibrio hetero*eo *o) dice %ue ha4 di)ti*ta) 8a)e) &or e@em&lo lí%uido) 4 a)e)5 &or lo cual *ue)tra co*)ta*te de e%uilibrio )o* a&licable) )olo) e* la) )u)ta*cia) a)eo)a) o e* di)oluci-*5 &or ello *o )e toma* e* cue*ta lo) lí%uido). .B $)criba la e7&re)i-* de la co*)ta*te de e%uilibrio &ara la reacci-* del e7&erime*to !. Hc =EN(3? H& PEN(3 =ECl? P ECl S.B$7&li%ue %u )ucedi- e* el &a)o 4 del e7&erime*to !. $* el &a)o la )e&araci-* )e &udo reali,ar &or el aume*to de tem&eratura 4 e* el &a)o )e &udo *otar me@or el &reci&itado.
REFERENCI%S 1. 1.
Ra4mo*d Cha* 4 He**eth A. 2old)b45Quimica5 *decima edici-* 5 !013 T. P. Ead@iioa**ou5 2.:. Chri)tia*5 C. $. $8)tathio* 4 :. NiOoleli)5 Problem >olvi* i* Analytical Chemistry 5 (78ort Peramo*5 1S. 2. >Ooo5 e)t Eoller Crouch5U edici-* %uímica a*alítica5 !000 . Cam&o a evaluar $*cabe,ado de la &ractica I*troducci-* 4 8u*dame*to Re)ultado) :i)cu)i-* de re)ultado) Co*clu)i-* Cue)tio*ario #ibliora8ía Kalor total
Kalor m97imo 0. 3 ! ! 0. 1. 0. 10
Cali8icaci-*
$RE$%R%CIÓN DE SOLUCIONES DE CONCENTR%CIÓN CONOCID% Laboratorio de Química Cualitativa PRACTICA No. 1 Fecha 1/0!/1 !" #$ $%ui&o 3
