Instituto Tecnológico de Tijuana Ingeniería Bioquímica
Química Analítica
Equilibrio Químico
Cervantes Escobedo Karla Michelle lores !im"ne# $ichard $oque %ardo &scar ernando 'ald"s 'ald"s (errano Esthela ')#que# %arra Blanca *ema
+, de -ebrero de +./, Introducción:
Las reacciones químicas se clasifican de acuerdo a sus características particulares. Así, algunas reacciones químicas transcurren con cambios de color, otras se producen manifestando cambios físicos de los reactivos. También existe una clasificación para las reacciones que se consideran como completas
o irreversibles
y aquellas que no se completan y que se conocen como
irreversibles, incompletas o reacciones de equilibrio. El equilibrio químico se establece cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa de igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes, es por lo tanto, un proceso dinmico en el cual se verifica una transformación de reactivos en productos y de productos en reactivos, si bien no es posible apreciar cambios netos en el proceso. Experimentalmente se demuestra que cada reacción particular tiene su propio estado de equilibrio caracteri!ado por una relación específica entre las concentraciones de las diversas sustancias. "i se reali!a una seria de experiencias todas a la misma temperatura, pero con distintas concentraciones iniciales de reactivos, se observa que si bien las concentraciones en el equilibrio son diferentes, existe una relación que es la misma en todos los casos# dividiendo el producto de las concentraciones de los productos por el producto de las concentraciones de los reactivos, siempre se obtiene el mismo n$mero. Este n$mero, llamado constante de equilibrio y simboli!ado por la letra %.
Objetivos:
a) El alumno aprenderá a estandarizar soluciones. b) Que el alumno aprenda a calcular Keq.
Fundamento Teórico:
Equilibrio químico: &uando estamos en presencia de una reacción química, los reactivos se combinan para formar productos a una determinada velocidad. "in embargo, los productos también se combinan para formar reactivos. Es decir, la reacción toma el sentido inverso. Este doble sentido en las reacciones que es muy com$n en química, llega a un punto de equilibrio dinmico cuando ambas velocidades se igualan. 'o (ablamos de un equilibrio esttico en el que las moléculas cesan en su movimiento, sino que las sustancias siguen combinndose formando tanto productos como reactivos. A este equilibrio lo llamamos equilibrio químico.
FeCl3 Cloruro Férrico (III): Es un compuesto químico utili!ado a escala industrial perteneciente al grupo de los (aluros metlicos, cuya fórmula es )e&l*. También se le denomina equivocadamente percloruro de (ierro e incluso +ercloruro férrico.
I !oduro de "otasio: "e porta como una sal simple. El ion yoduro, al ser un reductor débil, es fcilmente oxidado por otros elementos como el cloro para transformarse en yodo#
# I (ac) $ Cl # (ac) % # Cl $ I#(ac)
Tiene un p neutro -p /0 ya que el catión potasio y el anión yoduro son iones espectadores, por lo que no reaccionan con el agua, manteniéndose inalterado el p. El yoduro se oxida a$n ms fcilmente al formar cido yod(ídrico -10, el cual es un reductor ms fuerte que el %1. El yoduro de potasio forma el anión triyoduro -1 *20 al combinarse con yodo elemental.
&lmidón:
3esde el punto de vista químico el almidón es un polisacrido, el resultado de unir moléculas de glucosa formando largas cadenas, aunque pueden aparecer otros constituyentes en cantidades mínimas. El almidón es una sustancia que se obtiene exclusivamente de los vegetales que lo sinteti!an a partir del dióxido de carbono que toman de la atmósfera y del agua que toman del suelo. En el proceso se absorbe la energía del sol y se almacena en forma de glucosa y uniones entre estas moléculas para formar las largas cadenas del almidón, que pueden llegar a tener (asta 4555 o *555 unidades de glucosa.
'a##O3 i*osul+ato de odio &ompuesto
de
cristal
monoclínico
sin
color
o
amarillento.
iposulfato de sodio -'a4"45*0. Agente de declorinación para el blanqueamiento de te6idos7 agente de resistencia para te8ir colorantes activados7 agente de curtido para la industria del curtido7 materia prima para la producción de vermífugos7 tratamiento de aguas residuales en la industria de pesticidas7 agentes de reducción en la industria de la galvanoplastia y la flotación
Características:
Agente de declorinación para el blanqueamiento de tejidos; agente de
resistencia para teñir colorantes actiados; agente de curtido para la industria del curtido; materia prima para la producción de erm!"ugos; tratamiento de aguas residuales en la industria de pesticidas; agentes de reducción en la industria de la galanoplastia # la "lotación
E,*erimental: 9aterial# •
:alan!a analítica.
• • • • • • • • • • •
;idrio de relo6. < 9atra! Erlen=9eyer -4>5ml.0 ? 9atraces Erlen=9eyer -<55ml.0. * 9atraces aforados ->5ml.0. +i!eta. ;aso de precipitados ->5ml.0. Embudo de vidrio. "oporte universal. +in!as de soporte. :ureta ->5ml.0. +ipeta -<5ml.0 con pipeteador.
@eactivos# • • • •
)e&l*. %1. 'a4"4 *. Almidón.
+rocedimiento# <. 4. *. ?. >. C. /. . F. <5. <<.
@eali!ar los clculos para elaborar >5 ml de solución de )e&l* -5.5>90, %1-5.5>90, 'a4"4*-5.5490 y Almidón al ml de 4 aproximadamente. +asar a un matra! aforado de >5ml. y aforar. acerlo con las * muestras. Dnir las soluciones de )e&l* y %1 en un matra! de 4>5ml. 9ontar el equipo de titulación y llenar la bureta de la solución de 'a4"4 *. Tomar una alícuota de <5ml. de la unión de )e&l* y %1, pasarlo a un matra! de <55ml, agregarle 4>ml de 4 aproximadamente y > gotas de la solución de almidón. &omen!ar a titular y tomar lectura cuando la muestra cambie de color. Esperar > minutos, (acer otra alícuota, agregarle otros 4>ml de agua y > gotas, de almidón, y titular. @epetir (asta que la muestra este en equilibrio.
"resentación - an.lisis de resultados: En esta sección del traba6o se presentan los resultados obtenidos mediante las técnicas que se utili!aron para la reali!ación de la p rctica.
A continuación se muestran las reacciones ya equilibradas, con las que se traba6o en esta prctica# 4)e&l*G4%1
4)e&l4G4%&lG14
14G4'a4"4*
4'a1G'a4"?C
Tabla 1
Muest ra FeCl3 &I *a"S" O3 Al!id +n
Molarid ad 0.0M 0.0M 0.0"M
EQUILIBRIO QUIMICO Cantidad a PESO MOLECULAR preparar 0!l "#0.3 0!l '(( 0!l ').''
'%
0!l
PUREZA $#.$% $$.)% $)%
Los principales valores que se obtuvieron son las cantidades de )e&l* -5.5>90, %1 -5.5>0 y 'a 4"4* -5.5490 que se necesitan para preparar >5ml de solución de cada uno. +ara preparar >5ml de )e&l * primero se reali!ó el siguiente clculo# 0.05 M
L
x
1 L 100 ml
x
270.3 gr
M
x
100 97.7
x 50 ml
0.690 gr de Fe Cl 3
=
+ara preparar >5ml de %1 primero se reali!ó el siguiente clculo# 0.05 M
L
x
1 L 100 ml
x
gr 100 x x 50 ml M 99.8
166
=
0.415 gr de KI
+ara preparar >5ml de 'a4"4* primero se reali!ó el siguiente clculo# 2 M 0.02
L
x
L
x
1 L 100 ml
x
158.11 gr
M
x
100 98
x 50 ml
=
&omo resultado final se obtendría la siguiente tabla#
0.322 grdeNa 2 S2 O 3
Tabla 2
EQUILIBRIO QUIMICO Cantidad a PESO preparar MOLECULAR
Muest ra
Molarid ad
FeCl3 &I *a"S" O3 Al!id +n
0.0M 0.0M 0.0"M
0!l 0!l 0!l
'%
0!l
"#0.3 '(( ').''
PUREZA
$#.$% $$.)% $)%
Cantidad en ,r-0!l 0.($0,r 0.',r 0.3"",r
En la tabla dos se muestran la cantidad en gramos que se necesita parar preparar >5ml de )e&l*, %1 y 'a 4"4*. 3ic(as cantidades se obtuvieron gracias a los clculos reali!ados. Dna ve! preparadas todas las soluciones se mesclaron el )e&l* y %1, se le a8adieron > gotas de almidón al
H Titulación <.= 4.= *.= ?.= >.= C.= /.= .= F.=
1ntervalo de tiempo <<#5/=<<#<4 <<#<4=<<#4
&antidad 'a4"4* <. ml 4.? ml 4.? ml 4.> ml 4. ml 4./ml *.4 ml * ml 4.? ml
5a+(+&4 +0,
+0,
+02
+01
40+ +03
4 +0,
/01
E n la tabla * se muestra la cantidad de 'a 4"4* que se utili!ó en cada intervalo de tiempo y el
n$mero de titulaciones que se llevaron a cabo para reali!ar una estadística y poder elaborar una grfica.
Conclusión:
+ara concluir los resultados obtenidos en la prctica de Equilibrio Iuímico, "e logró balancear las ecuaciones y se (icieron unos clculos para poder obtener la cantidad en gramos de )e&l*, %1, 'a4" 4* los cuales se me!claron con )e&l * y %1 con > gotas de almidón. "e reali!ó después de esta me!cla estandari!ación cada > minutos en total se completaron titulaciones. &ada uno se aseme6o al color de la otra sustancia.
/e+erencias biblio0r.+icas
Ilustración 1 Grafca donde se muestra la cantidad de Na 2S2O3 (ml) que se necesita para llegar al equilibro qumico en una muestra de !e"l3 # $I%
$.% &am!rez '. (s. ") Equilibrio 1uímico. Química y algo más. &ecuperado el *i+rcoles.$, de *a#o del -$/ de 0ttp:11222.quimica#algomas.com1quimica%general1equilibrio%quimico -.% *+ndez 3ngeles. (-$ $-). &lmidón. El Almidón y su química &ecuperado / de *a#o del -$- de 0ttp:11quimica.laguia-.com1compuestos%quimicos1el%almidon%#%su%quimica /.%(-$ $). 4n"orme 2e Equilibrio 1uímico BuenasTareas.com. &ecuperado $ -$ de 0ttp:11222.buenastareas.com1ensa#os14n"orme%5e%Equilibrio%Quimico16678$.0tml
