Centro Universitario de los Lagos División de Estudios de la Biodiversidad e Innovación Tecnológica Departamento de Ciencias de la Tierra y de la Vida 1 de 3 Practica No.: _3_ Título de la Práctica: Equilibrio químico. Principio de le châtelier Carrera: IBI Materia: Química Analítica Laboratorio: Química Analítica Profesor: Gabriel Piña Molina Fecha: __________Duración: 3 horas OBJETIVO DE LA PRACTICA : Conocer las reacciones en equilibrio y usar el principio de Le châtelie. Reconocer qué factores y cómo afectan a un equilibrio químico. HERRAMIENTAS, MATERIAL y/o REACTIVOS A UTILIZAR: MATERIALES REACTIVOS 4 Vaso de precipitado 250ml 3 Pipeta graduada 5ml 2 Pipeta graduada de 2ml 1 Espátula 8 Tubos de ensayo 1 Pinzas para tubo de ensayo 1 Matraz aforado 100ml 1 Parrilla magnética FeCl3 KSCN Na2HPO4 CoCl2 HCl Hielo Parte teórica El equilibrio químico representa un balance entre las reacciones directa e inversa: las velocidades de las dos reacciones son iguales, las concentraciones de los reactivos y productos no cambian con el tiempo. Los cambios en las condiciones experimentales pueden alterar el balance y desplazar la posición del equilibrio para que se forme mayor o menor cantidad de producto deseado. Las variables que se pueden controlar en forma experimental son la concentración, presión, volumen y temperatura. El principio de Le Châtelier establece que si se aplica una tensión externa (cambio de concentración, presión, volumen o temperatura) a un sistema en equilibrio químico, el sistema se ajusta de tal manera que se cancela parcialmente dicha tensión en la medida que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio. En esta práctica se estudiará cómo influye la concentración y la temperatura en un sistema de reacción en equilibrio. Centro Universitario de los Lagos División de Estudios de la Biodiversidad e Innovación Tecnológica Departamento de Ciencias de la Tierra y de la Vida 2 de 3 PROCEDIMIENTO: Adición o eliminación de un reactivo o producto En un vaso de precipitado de 250 ml se adicionan aproximadamente 1 ml de una disolución de FeCl3 0.1 M, 1 ml de KSCN 0.1 M y 50 ml de agua. El ión SCN - y el ión Fe+3 reaccionan inmediatamente dando lugar al ión [Fe(SCN)]2+, de color rojo, estableciéndose el siguiente equilibrio: Fe3+(ac) + SCN-(ac) color amarillo Fe(SCN)2+(ac) color rojo La intensidad del color rojo nos indicará, de manera cualitativa, la cantidad de dicho ión en la mezcla en equilibrio. La disolución preparada se dividirá en cuatro partes aproximadamente iguales, que se colocarán en cuatro tubos de ensayo. El primero de estos tubos de ensayo se deja como muestra de referencia. Al segundo tubo se le añadirá, gota a gota, una disolución de cloruro de hierro (III). Al tercero se le añade, también gota a gota, una disolución de KSCN y al cuarto se agregan unos cristales de Na2HPO4 (los iones de fosfato pueden formar un ión de complejo con los iones Fe 3+). Mezcle bien las disoluciones y explique los resultados. Efecto de la temperatura El cloruro de cobalto hexahidratado, CoCl2·6H2O (o cloruro de hexa acuo cobalto (II), [Co(H2O)6]Cl2) da lugar a las siguientes especies al disolverse en agua: 2O [Co(H2O)6]Cl2 H [Co(H2O)6]2+(ac) + 2 Cl-(ac) En presencia de una elevada concentración de iones Cl- (como la que está presente en el HCl concentrado), las moléculas de agua que están enlazadas al ion Co2+, pueden intercambiarse por iones cloruro, formándose una nueva especie, según el siguiente equilibrio: [Co(H2O)6]2+(ac) + 4Cl- [CoCl4]2-(ac) + 6H2O color rojo color azul Marcar cuatro tubos de ensaye y colocar 2 ml de la disolución de cloruro de cobalto hexahidratado (0.2 M) y 1.5-2 ml del ácido clorhídrico concentrado, en cada uno de los tubos. Agitar cada tubo y registrar el color de la disolución resultante. El primero de estos tubos de ensayo se deja como muestra de referencia. Calentar el tubo número 2 en un baño María, hasta que ocurra un cambio notorio en el color de la disolución. Anotar el color. Colocar el tubo número 3 en un baño de hielo. Anotar el color final de la disolución. Agregue agua al tubo 4. Comparar los resultados. Centro Universitario de los Lagos División de Estudios de la Biodiversidad e Innovación Tecnológica Departamento de Ciencias de la Tierra y de la Vida 3 de 3 PREGUNTAS: 1. Según el experimento, ¿la reacción [Co(H2O)6]2+(ac) + 4Cl- [CoCl4]2-(ac) + 6H2O es endotérmica o exotérmica? 2. En cualquier equilibrio químico, ¿cuál es el desplazamiento del equilibrio provocado por a) Un aumento en la concentración de un reactivo? b) Un aumento en la concentración de un producto? c) Una reducción de la concentración de un reactivo? d) Una reducción de la concentración de un producto? 3. ¿Cuál es el efecto de un catalizador en un sistema en equilibrio? Explica tu respuesta. OBSERVACIONES: CÁLCULOS: