1213-equilibri químic

Europa International School
Departament de Ciència i Tecnologia
PRÀCTIQUES QUÍMICA
2n BATXILLERAT
Nom_________________________________________Data______________
Qualificació
EFECTES DELS CANVIS DE CONCENTRACIÓ A L’EQUILIBRI QUÍMIC
Objectius
-
Observar com evoluciona un equilibri químic en variar la concentració
d’un dels components de la mescla.
Interpretar, amb ajut del principi de Le Chatelier, els canvis observats.
Introducció
El desplaçament del primer equilibri d’aquesta activitat pràctica es pot observar
perquè hi intervenen ions acolorits. En el segon equilibri afegim un indicador
àcid-base, la fenolftaleïna, que en medi bàsic és de color rosa i en medi àcid,
incolor. El equilibris que estudiarem són
A: equilibri ió cromat
CrO42- (aq) +
ió dicromat (igualeu la reacció)
H3O+ (aq)
B: equilibri amoníac
NH3 (aq) + H2O(l)
Cr2O72- (aq) +
ió amoni:
NH4+ (aq) + OH- (aq)
Material i equipament
Equipament:
- Gradeta amb tubs d’assaig.
- Espàtula
- Comptagotes
Reactius:
- Dissolució de K2CrO4, 0,1 mol·dm-3.
- Dissolució de K2Cr2O7, 0,1 M.
- Dissolució de HCl, 1 mol·dm-3.
- Dissolució de NaOH, 1 mol·dm-3.
- Clorur d’amoni, NH4Cl(s)
- Dissolució de NH3, 0,1 1 mol·dm-3.
- Dissolució de fenolftaleïna.
H2O (l)
Europa International School
Departament de Ciència i Tecnologia
ULLERES DE SEGURETAT I GUANTS.
Experiment 1
Posa’t les ulleres de seguretat i guants
1. Agafa quatre tubs d’assaig i posa, en dos d’ells, uns 2 cm 3 de dissolució de
K2Cr2O7 i, als altres dos, uns 2 cm3 de dissolució de K2CrO4. Guarda com
a referència un dels tubs d’assaig de cada espècie.
2. Afegeix unes gotes de dissolució d’HCl en un dels tubs que conté cromat.
Anota el canvi observat.
3. Afegeix unes gotes de dissolució de NaOH en un dels tubs que conté
dicromat. Anota el canvi observat.
4. Afegeix unes gotes de dissolució d’HCl a la dissolució de dicromat de
referència i unes gotes de dissolució de NaOH a la dissolució de cromat de
referència. Quins canvis observes?
5. Finalment afegeix, amb ajut de l’espàtula, una llentilla de NaOH al tub
d’assaig de l’apartat 2. Anota el canvis.
Experiment 2
Posa’t les ulleres de seguretat
1. Posa en dos tubs d’assaig uns 5 cm3 de dissolució de NH3 i afegeix-hi
dues gotes de dissolució de fenolftaleïna a cada tub.
2. Afegeix en un dels tubs, amb ajuda d’una espàtula, una mica de clorur
d’amoni. Tapa el tub i agita’l. Compara el color de les dues dissolucions.
Conclusions
Fes servir el principi de Le Chatelier per explicar els canvis observats en cada
un dels equilibris químics estudiats:
equilibri ió cromat
Canvi provocat
Augment de
d’ions H3O+
la
concentració
ió dicromat
Observació del
color
Explicació
Europa International School
Departament de Ciència i Tecnologia
Disminució de la concentració
d’ions H3O+ (en afegir ions OH-1)
equilibri ió amoníac
Canvi provocat
Augment de
d’ions NH4+
la
ió amoni
Observació del
color
Explicació
concentració
EFECTES DELS CANVIS DE TEMPERATURA A L’EQUILIBRI QUÍMIC
Objectius
-
Observar com evoluciona un equilibri químic en variar la temperatura.
Interpretar, amb ajut del principi de Le Chatelier, els canvis observats.
Introducció
El sistema en equilibri que estudiarem és el format pels dos gasos:
2 NO2 (g)
Color marró
N2O4 (g)
incolor
Experiment
-
Utilitzant xeringues i claus de tres vies obtindrem una mescla de gasos
NO2 i N2O4 per reacció entre àcid nítric concentrat i Cu.
Omplirem dues xeringues amb la mescla de gasos anterior.
Una de les xeringues la posarem en un vas de precipitats amb aigua
bullent.
Una altra xeringa la col·locarem en un vas amb aigua i gel.
En acabar, i sempre amb els guants posats, deixem anar el gas de
l’interior de les xeringues dins una vitrina amb extractor i els rentem amb
força aigua. Eviteu el contacte directe amb el gas NO2.
Qüestionari
1. L’equilibri 2 NO2 (g)
N2O4 (g) és exotèrmic Hº = -58,1 kJ·mol-1.
Fes servir la llei de Le Chatelier per explicar els canvis que has observat en
la coloració de la mescla de gasos dels tubs d’assaig.
2. Per més que la refredéssim, no arribaríem mai a tenir una mescla
perfectament incolora. Per què?
Europa International School
Departament de Ciència i Tecnologia
EL LLEIXIU ÉS UN EQUILIBRI QUÍMIC
Objectius
- Experimentar amb la reacció d’equilibri del lleixiu.
- Conèixer el mètode d’obtenció del lleixiu.
- Veure els efectes que produeix la pertorbació d’un equilibri.
Introducció
El lleixiu és una dissolució d’hidròxid de sodi (ió OH-) a la qual se li ha afegit
clor (Cl2, gas molt tòxic). El clor reacciona amb l’ hidròxid donant altres dos
ions. Però hi ha reacció inversa, arribant ràpidament a un equilibri. De fet la
reacció directa domina. Això vol dir que el clor i l’ hidròxid estan en minoria:
-
Cl2 + 2 OH
-
ClO + H2O
L’ió clorur no té cap importància aquí. En canvi sí que en té molta l’ ió hipoclorit
(ClO-). Té propietats blanquejants o decolorants És el gran protagonista del
lleixiu.
Experiment 1
a) Posa un dit de lleixiu en un tub. Olora’l. Fa una olor característica,
però no és forta. Hi ha poc clor.
b) Molt a poc a poc, afegeix, sense moure el tub unes gotes de
fenolftaleïna.
c) Ara cal anar molt en compte amb la reacció següent. Es tracta
d’alterar l’equilibri i fer que tota la reacció sigui inversa, produint clor en
quantitat elevada. De cap manera s’ha d’olorar. Com ho pots fer?
d) Efectivament, per destruir els ions hidròxid afegirem un àcid. Posa un
dit de lleixiu en un tub. Afegeix àcid clorhídric 1 M. Si no observes capa
despreniment de gas, hi pots posar unes gotes d’àcid clorhídric concentrat. Un
cop observat el despreniment de clor, ho llences tot per la pica i rentes el tub.
Fes córrer aigua abundant per la pica. La reacció és la inversa.
Experiment 2
Aquest experiment s’ha de realitzar a la vitrina de gasos.
Posem dos dits de lleixiu en un tub d’assaig. El posarem a la flama del
cremador , amb les degudes precaucions, fins que bulli, i el deixarem bullir un
cert temps, fins que no es noti l’olor de clor. A la dissolució només hi queda
hidròxid de sodi. En afegir fenolftaleïna, el color magenta és persistent i no es
destrueix ja que el clor no hi és.
També aquí s’ha produït la reacció inversa, però hem eliminat del tot el
clor, quedant únicament l’ió hidròxid (i evidentment, l’ió sodi).
Europa International School
Departament de Ciència i Tecnologia
Qüestionari
1. De quin color queda el tub inicialment quan afegeixes la fenolftaleïna a
l’apartat b) de l’experiment 1?
2. Què passa al cap de pocs segons?
3. Per què creus que passa això i com ho pots relacionar amb una utilitat
del lleixiu a la vida quotidiana?
4. Quina és la reacció inversa que es produeix a l’apartat d) de l’experiment
1?
DESPLAÇAMENT DE L’EQUILIBRI ANOMÍAC-IONS AMONI
Introducció
L’equilibri de l’amoníac en aigua és:
NH3(aq) + H2O
NH4+(aq) + OH-
Material
- Vas de precipitats
- Tubs d’assaig
- Comptagotes
- Dissolució d’amoníac 0,001 M
- Clorur d’amoni
- Àcid clorhídric
- Fenolftaleïna
Procediment i anàlisi de resultats
a) En un tub d’assaig posa 5 mL de dissolució d’amoníac 0,001 M i unes
gotes de fenolftaleïna. Anota les observacions. De quin color és la
dissolució?
b) Afegeix una punta d’espàtula de clorur d’amoni. Anota què succeeix
amb la coloració de la dissolució. A què es deu?