Reacciones reversibles
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Algunos conceptos teóricos:<br />
<strong>Reacciones</strong> <strong>reversibles</strong>:<br />
TRABAJO PRÁCTICO N° 7<br />
EQUILIBRIO QUÍMICO<br />
Es probable que todas las reacciones químicas puedan producirse en ambos sentidos,<br />
pero en muchos casos la magnitud de la reacción inversa es tan insignificante que puede<br />
ignorarse.<br />
Cuando las condiciones son tales que, tanto la reacción directa como la inversa pueden<br />
producirse en magnitud apreciable, el proceso se describe como una reacción reversible.<br />
Equilibrio:<br />
Las reacciones químicas <strong>reversibles</strong> se desarrollan hasta alcanzar un estado de equilibrio<br />
químico definido como aquel en el cual no se puede apreciar un nuevo cambio en la composición<br />
del sistema en el transcurso del tiempo, siempre que no se alteren la temperatura y/ o presión. El<br />
estado de equilibrio químico es de naturaleza dinámica, es decir que, la reacciones directa e<br />
inversa se producen simultáneamente a la misma velocidad en el equilibrio.<br />
Expresión de la constante de equilibrio.<br />
Para la reacción : N2 (g) + 3 H2 (g) ⇔ 2 NH3 (g) KC = [ NH3 ] 2 / [ N2 ] [ H2 ] 3<br />
Cuando el sistema es gaseoso, como en el caso de esta reacción se define Kp = p 2 NH3 / pN2 p 3 H2<br />
La relación entre ambas es:<br />
Kp = Kc (RT) Δn<br />
Desplazamiento del equilibrio. Principio de Le Chatelier.<br />
El principio de Le Chatelier es de gran ayuda en el estudio de los equilibrios químicos,<br />
porque permite pronosticar la respuesta cualitativa de un sistema a los cambios de las condiciones<br />
externas como presión, temperatura, concentración.<br />
Este principio establece que si un sistema en equilibrio es sometido a una perturbación que<br />
modifica a cualquiera de los factores que determinan el estado de equilibrio ( presión,<br />
temperatura, concentración) el sistema reaccionará de manera que anulará en lo posible el efecto<br />
de ese cambio.
PARTE EXPERIMENTAL<br />
El objetivo del trabajo práctico es interpretar resultados en diferentes experiencias aplicando la<br />
constante de equilibrio y el principio de Le Chatelier.<br />
Reactivos necesarios Materiales necesarios<br />
Solución de FeCl3 0,1% y 1%<br />
Solución de KSCN 0,1 % y 1%<br />
Solución de NaOH 0,1% y 2M<br />
Solución saturada de NaF<br />
Solución clorhídrica de SnCl2 0,01 M<br />
Solución de H3PO4 0,01 M<br />
Solución de CuSO4 1%<br />
Solución de NH3 ( 1 + 5)<br />
Solución concentrada de NH3<br />
Solución de H2SO4 0,5 N<br />
Solución alcohólica de fenolftaleína<br />
Solución de acetato de amonio 1%<br />
Solución clorhídrica de SbCl3<br />
Tubos de ensayo<br />
Gradilla para tubos de ensayo<br />
Vaso de precipitados<br />
Varilla<br />
Pipetas<br />
DESPLAZAMIENTO DEL EQUILIBRIO EN UN SISTEMA HOMOGÉNEO.<br />
EXPERIENCIA N°1<br />
Estudio del equilibrio: Fe 3+ + SCN - ⇐⇒ Fe(SCN) 2+<br />
En un tubo de ensayos limpio colocar aproximadamente 4 o 5 cm 3 de solución de FeCl3 al<br />
0,1% y 2 cm 3 de solución de KSCN al 0,1%. Mezclar bien y dividir la solución resultante en<br />
pequeñas alícuotas en 7 tubos de ensayos limpios y numerados . Dejar el tubo N° 1 como<br />
testigo de color y agregar en los restantes, los reactivos solicitados:<br />
Tubo N°1: testigo de color<br />
Tubo N°2: gotas de solución de KSCN al 1%.<br />
Tubo N°3: gotas de solución de FeCl3 al 1%.<br />
Tubo N°4: gotas de solución de NaOH al 0,1%.<br />
Tubo N°5: gotas de solución saturada de NaF.<br />
Tubo N°6: gotas de Sn 2+ 0,01M.<br />
Tubo N°7: gotas de PO4 3- 0,01M.<br />
Interpretar las modificaciones que ha sufrido el equilibrio en estudio con respecto al tubo<br />
testigo<br />
EXPERIENCIA N°2<br />
Estudio del equilibrio: Cu 2+ + 4 NH3 ⇐⇒ Cu (NH3)4 2+<br />
En un tubo de ensayos limpio colocar aproximadamente 1 cm 3 de solución de CuSO4 1%.<br />
Agregar gota a gota solución de amoníaco (1+5) hasta lograr un color azul intenso.
Distribuir el sistema en tres tubos de ensayos limpios y rotulados y proceder:<br />
Tubo N°1: testigo de color<br />
TuboN°2: agregar 2 o 3 gotas de solución concentrada de NH3.<br />
TuboN°3: agregar 5 o 6 gotas de solución de H2SO4 0,5 N (0,25 M).<br />
Interpretar las modificaciones que ha sufrido el equilibrio en estudio con respecto al tubo<br />
testigo.<br />
EXPERIENCIA N°3<br />
Estudio del equilibrio: NH3 + H2O ⇐⇒ NH4 + + OH -<br />
En un tubo de ensayos agregar aproximadamente 1cm 3 de agua destilada, dos gotas de<br />
solución alcohólica de fenolftaleína al 1% y 4 o 5 gotas de solución diluida de amoníaco (1+5 )<br />
hasta obtener color rosado suave y persistente.<br />
Agregar 1 o 2 cm 3 de solución de acetato de amonio 0,1 M.<br />
Observar e interpretar la modificación del equilibrio.<br />
DESPLAZAMIENTO DEL EQUILIBRIO EN UN SISTEMA HETEROGÉNEO<br />
EXPERIENCIA N°4<br />
Estudio del equilibrio: SbCl6 3- + H2O ⇐⇒ SbOCl + 5 Cl - + 2 H +<br />
Colocar 1 o 2 cm 3 de la solución clorhídrica de SbCl3 que contiene el anión SbCl6 3- en un<br />
tubo de ensayos y agregar agua hasta la aparición de una suspensión blanca de SbOCl (cloruro<br />
de antimonilo).<br />
Repartir pequeñas alícuotas de dicha suspensión blanca, en cuatro tubos de ensayos,<br />
previa homogeinización, y agregar<br />
Tubo N°1: testigo de color<br />
Tubo N°2: 1 cm 3 de HCl 6 M ( o 6N).<br />
Tubo N°3: 1 punta de espátula de NaCl (s).<br />
Tubo N°4: 1 cm 3 de NaOH 2M.<br />
Observar e interpretar la modificación del equilibrio.
INFORME TP N°7<br />
EQUILIBRIO QUÍMICO<br />
DESPLAZAMIENTO DEL EQUILIBRIO EN SISTEMA HOMOGÉNEO<br />
EXPERIENCIA N°1<br />
Producto obtenido en el tubo N°1:<br />
Coloración observada:<br />
Completar el siguiente cuadro:<br />
Reactivo<br />
Tubo N°<br />
agregado<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Observación Sentido del<br />
desplazamiento<br />
Actividad de aplicación correspondiente a la Experiencia N°1 :<br />
a) Escribir las ecuaciones iónicas y moleculares que representan la reacción entre FeCl3 y<br />
KSCN:<br />
b) Escribir las ecuaciones iónicas que representan las reacciones producidas en los tubos<br />
N°:<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
5.<br />
6.<br />
7.
EXPERIENCIA N°2<br />
Producto obtenido en el tubo N°1:<br />
Coloración observada:<br />
Completar el siguiente cuadro:<br />
Tubo N° Reactivo agregado<br />
2<br />
3<br />
Obseración Sentido del<br />
desplazamiento<br />
Actividad de aplicación correspondiente a la Experiencia N°2:<br />
a) Escribir las ecuaciones moleculares e iónicas que representan la reacción entre<br />
CuSO4 y NH3.<br />
b) Escribir las ecuaciones iónicas que representan las reacciones producidas en los tubos<br />
N°:<br />
2.<br />
3.<br />
EXPERIECIA N°3<br />
Equilibrio en estudio:<br />
Completar el siguiente cuadro:<br />
Agregado de<br />
NH3<br />
NH4Ac<br />
Observación Sentido del<br />
desplazamiento<br />
Actividad de aplicación correspondiente a la Experiencia N°3<br />
a) Escribir la ecuación que representa la disociación iónica del acetato de amonio:
) Explicar mediante ecuaciones químicas balanceadas lo observado en el tubo con<br />
agregado de NH3<br />
c) Explicar mediante ecuaciones químicas balanceadas, lo observado en el tubo con<br />
agregado de acetato de amonio.:<br />
DESPLAZAMIENTO DEL EQUILIBRIO EN UN SISTEMA HETEROGÉNEO.<br />
EXPERIENCIA N°4<br />
Equilibrio estudiado:<br />
Color observado en el tubo testigo:<br />
Completar el siguiente cuadro:<br />
Tubo N° Reactivo agregado<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Observación<br />
Actividad de aplicación correspondiente a la Experiencia N°4:<br />
Sentido del<br />
desplazamiento<br />
a) Escribir la ecuación iónica que representa el equilibrio en estudio:<br />
b) Explicar mediante ecuaciones químicas balanceadas lo ocurrido con el equilibrio en los<br />
tubos N°:<br />
2.<br />
3.<br />
4.<br />
c) ¿Cuál es el pH que debe considerar para mantener en solución cloruro de antimonilo?