UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPEDEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTASCARRERA DE INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA LABORATORIO DE QUIMICA II Laboratorio Nº2 FECHA DE REALIZACION: 29 de octubre 2015 FECHA DE ENTREGA: 5 de noviembre del 2015 NRC: 1064 GRUPO N.1 INTEGRANTES DEL GRUPO: o o o o o Omar Francisco Arias Gabriela Alejandra Muñoz Sasha Valeria Sigüenza Jennifer Tapia Mike Dávila PERÍODO LECTIVO OCTUBRE 15 - FEBRESO 16 Laboratorio Nº2 .1. OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL: Estudiar reacciones en el equilibrio químico OBJETIVOS ESPECÍFICOS: . sin embargo la reacción sigue.Monitorear el desplazamiento del equilibrio.Manejar adecuadamente los materiales y reactivos respetando las normas de seguridad. MARCO TEÓRICO: Es un estado en un sistema en el que no se observan cambios con el trascurso del tiempo. pero siempre y cuando la temperatura no sufra ninguna modificación.Observar la alteración del equilibrio cuando se cambia la concentración de alguna de las especies en el equilibrio. .Determinar que factor produce el cambio en las especies. los reactivos forman Constantey de Equilibrio en nuevos función de la productos estos a su vez reactivos. (Equilibrio Quimico. 3. Equilibrio Químico Constante de Equilibrio: (Kc) Existe una relación que permite que la constante no varíe. presión: (Kp) Se puede expresar en componentes gaseosos. . Se establece cuando existen dos reacciones opuestas que tienen lugar simultáneamente a la misma velocidad. siendo un proceso dinámico Reacción reversible. observando el cambio de color en alguna de las especies. 2011) . TEMA: EQUILIBRIO QUÍMICO 2. en función de las presiones parciales de las sustancias gaseosas que intervienen en el equilibrio. 1 M 50 mL de agua para disminuir la intensidad del color de la solución En un vaso de precipitados de 250 mL Mezclar con la varilla de vidrio . 2001) 4. 2006) Relación entre Kp y Kc Aplicando la ley de los gases ideales a reactivos y productos tenemos: (Wentworth. 1 mL de sulfocianuro de potasio 0. PROCEDIMIENTO PARTE 1 EQUILIBRIO Fe+3 ↔ Preparar la solución patrón Colocar [Fe(SCN)6]-3 Mezclando 1 mL de una disolución de cloruro férrrico 0.(Sanchez.1 M. 2004) (Atkins. MATERIALES Y REACTIVOS: 5. Colocar la solución patrón Dividirá en cuatro tubos de ensayo con 10 mL de la En el segundo KSCN 0.1M Agregar a la solución 6.1 M Agregar a la solución anterior ácido clorhídrico 0. TABLA DE DATOS anterior hidróxido de sodio 0.1 M En el tercero NaOH 2 M En el primero FeCl3 0.1 M Gota a gota .1 M El cuarto sirve de referencia PARTE 2 EQUILIBRIO Colocar +¿ ⤍ C r 2 O−2 7 (ac) ⤎ ¿ 2Cr O−2 4 (ac) +2 H (ac) 2 mL de solución de Cromato de potasio y agregar unas gotas de ácido clorhídrico Agregar a la solución anterior En un tubo de ensayo hidróxido de sodio 0. 1M Coloración Inicial Amarilla clara KSCN 0.1M Amarilla clara NaOH 2M Amarilla clara tubo de referencia Amarilla clara Cambio de coloraci ón Café marrón Precipit ado Dirección de la reacción - Qc< Kc Incoloro - → Qc< Kc - → Qc> Kc - ← Nada - Qc< Kc → Resultados de la segunda parte de la práctica sobre equilibrio químico. Parte B Sustancia patrón: +¿ ⤍ C r 2 O−2 7 (ac) ⤎ ¿ 2Cr O−2 4 (ac) +2 H (ac ) . Resultados de la primera parte de la práctica sobre equilibrio químico. Parte A SCN ¿6 ⦌−3 (ac) −¿ ⤍ ⦋ Fe ¿ Sustancia patrón ⤎ +3 ¿ F e(ac) +6 SC N(ac) 3−¿ ¿ Fe ( SCN )6 ¿ 3+¿ Fe¿ ¿ −¿ ¿ SCN ¿ ¿ ¿ ¿ Kc=¿ N Soluci ón 1 Patrón 2 3 4 Patrón Patrón Patrón Sustanc ia Agrega da FeCl3 0. N° de Tubos 1 2 Compuesto Estado inicial Sustancia que añadimos Estado final Solución K ¿ 2 (¿ Cr O4 ) ¿ Amarillo HCl (Incoloro) Anaranjado Solución patrón Anaranjada NaOH Amarillo Tenue HCl Dirección de la reacción Qc< Kc → Qc> Kc ← Qc< Kc Solución anterior Amarillo Solución anterior Anaranjada NaOH Amarillo Tenue Solución K (¿ ¿ 2 Cr O4 ) ¿ Amarillo HCl Amarillento con precipitado Qc< Kc Amarillo tenue BaCl2 Anaranjado tenue Qc> Kc Amarillo Tenue 7. EJEMPLO DE CALCULO 8. TABLA DE RESULTADOS PARTE 1 EQUILIBRIO Fe+3 ↔ [Fe (SCN)6]-3 Parte 1 Sustancia patrón SCN ¿6 ⦌−3 (ac) −¿ ⤍ ⦋ Fe ¿ ⤎ +3 ¿ F e(ac) +6 SC N(ac) → Qc> Kc ← → ← . A esta mezcla de disoluciones se añadió agua y tomo un color .Proceso Sustancia Coloración Sustancia Agregada SCN ¿6 2−3 ⦌ ¿ +3 ⦋ F e ⦌ ⦋ SC N−¿⦌ ⦋ Fe ¿ Qc inicial=¿ SCN ¿6 2−3 ⦌ ¿ +3 ⦋ F e ⦌ ⦋ SC N−¿⦌ ⦋ Fe ¿ Kc=¿ 1 Patrón 2 Patrón 3 4 Patrón Amarilla clara Amarilla clara Amarilla clara Patrón Amarilla clara FeCl3 6 Cambio de coloración Dirección de la reacción 6 Qc<Kc KSCN Café marrón Incoloro Qc<Kc NaOH Incoloro Qc>Kc Tubo de referencia De izquierda a derecha De Izquierda a derecha De derecha a izquierda Nada Análisis de resultados EQUILIBRIO Fe+3 ↔ [Fe (SCN)6]-3 La solución patrón está constituida por la mezcla de disoluciones de KSCN y FeCl3 dio como resultado la formación del ion [Fe (SCN)6]3ˉ mediante la reacción: ❑ ❑ FeCl❑ 3 ( ac ) +3 KSCN ( ac ) ↔ [ Fe ( SCN ) 3 ] ( ac ) +3 KCl 3−¿ ¿ −¿ [ Fe ( SCN )6 ]( ac) ¿ 3+ ¿+6 SCN ( ac )↔ Fe¿( ac ) La manifestación del color rojo en esta mezcla evidencia la cantidad del ion sulfocianuro férrico en la mezcla en equilibrio. mayor concentración de SCN-. 3+ ¿+6 SCN ¿( ac ) ¿ Fe(ac ) 3−¿ ¿ Fe ( SCN )6 ¿ 3+¿ Fe¿ ¿ −¿ ¿ SCN ¿ ¿6 ¿ ¿ ¿ Qc=¿ 3−¿ ¿ Fe ( SCN )6 ¿ 3+¿ Fe¿ ¿ −¿ ¿ SCN ¿ ¿6 ¿ ¿ ¿ Qc=¿ Qc< Kc Qc< Kc +¿ Na¿ y −¿ OH ¿ ) y formar nuevos compuestos hizo que el sentido de la reacción sea de derecha a izquierda ya que la concentración de los reactivos ha disminuido.amarillo pálido. uno de ellos solamente contuvo la solución patrón mientras que los otros 3: TUBO DE ENSAYO N° 1 TUBO DE ENSAYO N° 2 TUBO DE ENSAYO N° 3 Solución patrón + FeCl3 Solución patrón + KSCN Solución patrón +NaOH Al añadir cloruro férrico se puede Cuando aumenta la concentración El hidróxido de sodio al ionizarse predecir que el sentido de la de sulfocianuro de potasio. 3+ ¿+6 SCN ¿( ac ) ¿ Fe(ac ) 3−¿ ¿ −¿ → [ Fe ( SCN )6 ](ac) . 3−¿(ac )+ Fe (OH )3 ¿ −¿ ←[Fe (SCN )6 ] ¿ −¿(ac )+(OH ) ¿ 3+ ¿(ac )+ SCN Fe¿ 3−¿ ¿ Fe ( SCN )6 ¿ 3+¿ ¿ Fe ¿ −¿ ¿ SCN ¿ ¿6 ¿ ↓¿ ¿ Qc=¿ Qc> Kc . La distribución de esta solución base se añadió en 4 tubos de ensayo. el reacción es de izquierda a derecha sentido de la reacción fue de (catión (de acuerdo a la Ley de Le izquierda a derecha (de acuerdo a la Chatelier) y la solución obtenida la Ley de Le Chatelier) y a la caracterizaba el color café marrón solución obtenida la caracterizaba que indica la mayor concentración el color incoloro que nos indica la de Fe3+. 3−¿ ¿ −¿ ← [ Fe ( SCN )6 ](ac) . Anaranjada 2 ¿ H(ac) 2 ⦋ Cr O−2 4(ac) ⦌ ⦋ ¿ ⦋ C r 2 O−2 7 (ac) ⦌ Kc= ¿ 1 2 Patrón Patrón + NaOH Amarillo Amarillo NaOH HCl Qc>Kc Qc<Kc De izquierda a derecha. El cromato se vuelve dicromato.PARTE 2 EQUILIBRIO CROMATO-DICROMATO Parte 2 Sustancia patrón: Proceso Sustancia Coloración Sustancia Agregada +¿ ⤍ C r 2 O−2 7 (ac) ⤎ ¿ 2Cr O−2 4 (ac) +2 H (ac) 2 ¿ H(ac) 2 ⦋ Cr O−2 4(ac) ⦌ ⦋ ¿ ⦋ C r 2 O−2 7 (ac) ⦌ Qc= ¿ Dirección de la reacción Cambio de coloración De derecha a izquierda. . (El dicromato regresa a ser cromato) Amarillento con precipitado. este precipitado es el cromato de bario. si se presenta una perturbación externa sobre un sistema en equilibrio. (Aguilar. el cromato de potasio diluido en agua presenta un color amarillo. según 2−¿ Aguilar (2007) a la presencia de iones cromato (Cr O4 )¿ . por lo mencionado de Jaramillo la reacción se dirigiría de izquierda a derecha. la reacción con el cromato resulta en un precipitado. Para saber a qué dirección se dirige esta reacción y así mantener el equilibrio. Este equilibrio cambia al agregarle ácido clorhídrico el cual afecta la concentración de iones y los transforma a dicromato 2−¿ (Cr 2 O7 )¿ . este cambia a color anaranjado por la concentración de estos nuevos iones. este se desplaza hacia el lado contrario del que interviene dicha sustancia. 2007). 2007) Para el cloruro de bario que es una sal de un ácido fuerte (Riaño. Lo contrario ocurrirá si disminuye la concentración. el nuevo equilibrio dependerá de la abundancia relativa de los iones cromato y dicromato.Análisis de resultados Este apartado se basa en el principio de Le Chatelier que según Chang (2010) permite predecir en qué dirección se desplazará una reacción en equilibrio cuando hay un cambio de concentración. Por esto la reacción de dirigiría de derecha a izquierda consumiendo el exceso de iones dicromato. otro resultado es el cloruro de bario que al ser una sal neutra se disocia prácticamente en su totalidad. CONCLUSIONES 10. retoma su color amarillo inicial y está listo para otro proceso. volumen o temperatura. esta no cambiará. CUESTIONARIO 1) Escriba la expresión de la constante de equilibrio correspondiente a las dos reacciones realizadas en la práctica. este reacciona de tal manera 2−¿ se contrarresta el exceso de iones dicromato (Cr 2 O7 )¿ . (Aguilar. el cual se debe. 2007). y forma de nuevo iones cromato 2−¿ (Cr O 4 )¿ . En este caso se aplicó el cambio de concentración. Al tener la solución de cromato de potasio. Jaramillo (2004) dice que al aumentar la concentración de cualquiera de las sustancias que intervienen en un equilibrio químico. De igual manera. se sabe que esta está en equilibrio y que si no hay algún agente externo que lo altere. presión. pues el aumento de concentración se contrarresta consumiéndose dicha sustancia en la reacción. el sistema se ajustara de tal manera que se cancele parcialmente dicha perturbación a la medida que el sistema alcanza una nueva posición de equilibrio. . Como consecuencia si se altera la concentración de algunas especies participantes. Asimismo menciona que. Así. 9. al agregar hidróxido de sodio al último equilibrio. entonces la reacción avanza de reactivos a productos. los reactivos deben transformarse en productos. . direccionándose de reactivos a productos. debido a esto reacciona con la solución preparada formando esos solidos marrones rojizos que se observaron en la práctica (Gillespie. 1988) Las expresión Kc y Qc va alcanzar el equilibrio. después de tener la solución se comienza a agregar ácido clorhídrico HCl e hidróxido de sodio NaOH al agregar de poco en poco el ácido y después la base. debido a esto la concentración de reactivos aumenta y según el principio de le Chatelier el equilibrio se desplazara a donde se produzca menos cantidad de iones hierro es decir hacia la izquierda. en función del cociente de reacción. 1988). Adición de KSCN En esta reacción. los cambios cualitativos que se producen en la composición de la mezcla en equilibrio al añadir los diferentes reactivos. Adición de NaOH Al añadir el Hidróxido de sodio este se ioniza completamente en ion sodio e ion hidróxido.Constante 1: −3 −¿ ⇄ [ Fe ( SCN )6 ] Fe+3 +6 SCN ¿ −¿ ¿ SCN ¿ ¿ [ Fe+3 ] ¿ [ ( Fe ( SCN ) ) ] k= −3 6 c ¿ Constante 2: 2 HCl ( ac )+ 2 K 2 Cr O4 ⟶ K 2 Cr 2 O7 + KCl (s )+ H 2 O (l ) (ac ) kc= (ac ) [ K 2 Cr 2 O7 ] 2 [ HCl ] [ K 2 Cr O4 ] 2) Explicar. estos se van neutralizando e ionizando completamente (Gillespie. Adición de FeCl3 Equilibrio Fe+3 ↔ [Fe (SCN)6]-3 Al añadir FeCl3 se forman los iones hierro. a los productos. 2. Víctor Márquez. B. H. Atkins Quimica Fisica. M. Venezuela.uam. 11. S.pdf Obtenido CROMATO DE POTASIO (K 2CrO4).A. (Mayo de 2011). A. Bibliografía Atkins.com/Hojas%20de%20Seguridad/CROMATO%20DE%20POTASIO.3) Explicar y escribir qué reacción tiene lugar al añadir la disolución de NaOH(ac) 2 M. Quimica General . Equilibrio Químico.es/labqui/presentaciones/Tema6.). Sanchez.1. Wentworth. P. Panamericana. (2006). f. España: MAD. (S. 11. Quimica. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 11. (2004). http://www. Bogota: Revertú. Web grafía Equilibrio Quimico.pdf de . (2011). Recuperado a partir de http://fagalab. J.qfa. (2001).