Facultad de qumica e ingeniera qumica Escuela acadmica profesional de qumica

Curso: laboratorio de qumica general A IITitulo: Equilibrio qumico y constante de equilibrioPractica: N 3Horario: mircoles de 1 5 pmIntegrantes: Quintero Paredes , Alvaro Patricio Diaz Velaochaga , Marcelo Jhon Mezarina Montenegro , Renato AlessioFecha de realizacin: 26/09/15Fecha de entrega: 30/04/15

Tabla de contenido Pagina7

Resumen.. 3

Introduccin

Fundamentos tericos.

Detalles experimentales..

Conclusiones.

Webgrafas..

Apndice..

ResumenEl objetivo fundamental de esta prctica es de estudiar el equilibrio qumico, la constante de equilibrio, adems de comprobarla reversibilidad de una reaccin a travs de diferentes experiencias. La primera experiencia que tuvimos fue la de comprobar los sistemas de equilibrio usando como base el principio de Le Chatelier, para ello hicimos uso de Ion cromato y ion dicromato. La segunda experiencia fue para comprobar la reversibilidad de un sistema para ello utilizamos cloruro de hierro (III) y el tiocianato de potasio. Por ultimo se aprendi una nueva tcnica para obtener las concentraciones a partir de diferencia de alturas, es all que se muestra la colorimetra como el mtodo nuevo a emplear. Consiste bsicamente en obtener concentraciones iniciales y luego porcomparacin e igualacin de colores de reacciones en los tubos de ensayo se obtiene la diferencia de alturas. Luego conociendo esos datos es posible calcular la concentracin para cualquiera de sus derivados de la reaccin o en soluciones mas diluidas.

Introduccin La siguiente prctica nos sirvi para poder conocer acerca del equilibrio qumico que es un estado del sistema en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. As pues, si tenemos un equilibrio de la forma: dD+cC bB+aA

Pudimos definir la constante de equilibrio Kc como el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiomtricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiomtricos. Por ultimo pudimos comprobar el principio de Le Chatelier.

Historia Henry Louis Le Chtelier(Pars,Francia,8 de octubrede1850-Miribel-les-chelles,Francia,17 de septiembrede1936) fue un famoso qumico francs. Es conocido por su principio de los equilibrios qumicos, mejor conocido como principio de Le Chtelier.Le Chtelier es muy famoso por la ley del equilibrio qumico emitida bajo el principio que lleva su nombre y que se resume as:Si un sistema qumico en equilibrio reversible experimenta un cambio en concentracin, temperatura o presin, el equilibrio del sistema se modificara en orden de minimizar dicho cambio. Claude Louis Berthollet(Talloires,9 de diciembrede1748-Arcueil, el6 de noviembrede1822)

En1803publicaRecherche sur les lois des affinits chimiquesyEssai de statistique chimique. En este ltimo libro defini por primera vez el concepto de "equilibrio qumico". Su trabajo es influenciado porAntoine Lavoisier, trabaja conGaspard Mongey tiene como discpulo y protegido aLouis Joseph Gay-Lussac.

Fundamento terico Equilibrio qumicoes el estado en el que lasactividades qumicaso lasconcentracionesde los reactivos y los productos no tienen ningn cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sera el estado que se produce cuando unareaccin reversibleevoluciona hacia adelante en la misma proporcin que su reaccin inversa. Lavelocidad de reaccinde las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denominaequilibrio dinmico.El concepto de equilibrio qumico fue desarrollado despus de que Berthollet (1803) encontrase que algunas reacciones qumicas son reversibles. Para que una reaccin, tal como:

PRINCIPIO DE LE CHTELIER

Puede expresarse de la siguiente forma:Si un sistema en equilibrio es perturbado por uncambio de temperatura, presin o la concentracin de uno de los componentes, el sistema desplazar su posicin de equilibrio de manera que se contrarreste el efecto deperturbacin.

Consideraremos tres formas en las que es posible perturbar un equilibrioqumico: (1) agregar oeliminar un reactivo o producto; (2)cambiar la presin medianteun cambio de volumen, y (3)cambiar la temperatura.

Cambio en las concentraciones de reactivos oproductosUn sistema en equilibrio es un estado dinmico de balance. Cuando las condiciones de equilibrio son alteradas, el equilibrio se desplaza hasta alcanzar un nuevo estado debalance. El principio de Le Chtelier estable que el desplazamiento ser en el sentidoque disminuya al mnimo o reduzca el efecto del cambio. Por lo tanto,Si un sistema qumico est en equilibrio y aumentamos la concentracin de una sustancia (ya sea un reactivo o un producto), el sistema reacciona para consumir parte de la sustancia. Porel contrario, si disminuimos la concentracin de una sustancia, el sistema reaccionapara producir parte de la sustancia. Efectos de los cambios de volumen y presinSi un sistema est en equilibrio y su volumen disminuye, y por consiguiente aumenta supresin total, el principio de Le Chtelier indica que el sistema reaccionar desplazando su posicin de equilibrio para reducir la presin. Un sistema puede reducir su presin disminuyendo un nmero total de molculas gaseosas (menos molculas de gas ejercen menos presin). De este modo, a temperatura constante,Reducir el volumen de un amezcla de equilibrio gaseosa ocasiona que el sistema de desplace en el sentido que reduce el nmero de moles de gas.Por el contrario, aumentar el volumen ocasiona un desplazamiento en el sentido que produce ms molculas de gas

Constante de equilibrioEn unareaccin qumicaen general: Laconstante de equilibriopuede ser definida como Donde {A} es laactividad(concentracin molarxcoeficiente de actividad) y elcoeficiente estequiomtricode la sustancia qumica A y as sucesivamente. Es solo una convencin el poner las actividades de losproductoscomo numerador y de los reactivoscomo denominadores.

Para el equilibrio en losgases, la actividad de un componente gaseoso es el producto de los componentes de lapresin parcialy del coeficiente defugacidad.Para el equilibrio en unasolucin, la actividad es el producto de laconcentraciny el coeficiente de actividad. Es una prctica comn el determinar las constantes de equilibrio en un medio de fuerzas inicas altas. Bajo esas circunstancias, el cociente de los coeficientes de actividad son constantes efectivamente y la constante de equilibrio es tomada para ser un cociente de concentracin. Todas las constantes de equilibrio dependen solo de latemperaturay son independientes a las concentraciones de productos o reactivos.El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el entendimiento de muchos procesos naturales como el transporte deoxgenopor lahemoglobinaen la sangre o lahomeostasiscido-base en el cuerpo humano.Las constantes de estabilidad, constantes de formacin, constantes de enlace, constantes de asociacin ydisociacinson todos tipos de constantes de equilibrio.

Detalles Experimentales

Materiales y Reactivos:

Materiales:Tubos de ensayo (5) (de igual dimensin: dimetro y altura), gradilla, probeta de 25 mL, pipeta de : 5,0 y 10,0 mL, vaso de precipitado de 150 Ml, piceta, goteros, regla milimetrada, etiquetas(5) y fuente de luz blanca difusa.

Reactivos:Cromato de potasio 0,1M, Dicromato de potasio 0,1M, hidrxido de sodio 1M, cido clorhdrico 1M, Tiocianato de potasio 0,002M, cloruro frrico 0,2M, KCl slido y agua destilada.

Detalles Experimentales

Procedimiento Experimental

Principio de Le Chatelier:

A) Sistema de equilibrio Ion cromato Ion dicromato

A.1) En medio bsico:-Vierta 1 mL de solucin de cromato de potasio 0,1M y de dicromato de potasio 0,1M en dos tubos de ensayo respectivamente.

-Luego con la pipeta mida un volumen determinado de NaOH 1M.-Agregar gota a gota la solucin de NaOH simultneamente hasta que una de las soluciones cambie de color. (DE NARANJA A AMARILLO)

A.2) En Medio cido: Vierta 1.0 mL de solucin de potasio 0,1M y de dicromato de potasio 0,1 M en dos tubos de ensayo respectivamente.

-Luego con la pipeta mida un volumen determinado de HCl 1M-Agregar gota a gota la solucin de HCl simultneamente hasta que una de las soluciones cambie de color.

A.3) Comprobacin de la Reversibilidad:Se trabaja slo con las soluciones que cambiaron de color en los pasos anteriores.-Al tubo A.1 agregue gota a gota HCl 1M hasta cambio de coloracin,(DE AMARILLO A NARANJA) , 1ML de HCl 1M-Al tubo A.2 agregue gota a gota NaOH 1M hasta cambio de coloracin,(DE NARANJA A AMARILLO), 1Ml de NaOH 1M.

B) Reversibilidad entre el cloruro de hierro (III) y el tiocianato de potasio.

En esta parte se har un examen cualitativo de la reaccin:

-En un vaso de precipitado adicionar 20 Ml de agua destilada y aadir 3 gotas de soluciones de y KSCN respectivamente de los goteros. La solucin resultatnte dividir en partes iguales y trasvasar a cuatro tubos de ensayo.

-El primer tubo estndar (o patrn).-Aadir al segundo tubo 3 gotas de solucin de KSCN.-Agregar al tercer tubo 3 gotas de solucin de

-Aadir al cuarto tubo unos cristales de cloruro de potasio y agitar vigorosamente.-Comprar el color de cada una de las soluciones con respecto al primer tubo.

IV.2.- Determinacin de la Constante de Equilibrio mediante el mtodo colorimtrico

INDICACIONES:

a) La concentracin del ion tiocianato de hierro (III); se determinar por una tcnica colorimtrica (igualacin de colores).

b) Una vez conocida la concentracin del ion se puede calcular la concentracin de los dems componentes en equilibrio:

A partir de las concentraciones iniciales y los volmenes empleados de las soluciones de y KSCN se puede calcular la concentracin inicial de los iones: y respectivamente:

c) La experiencia se plantea de manera que siempre se utilizar un exceso de ion , as el reactivo limitante siempre ser el ion . La concentracin de in variar, mientras que la concentracin del ion ser constante.

d) La variacin del ion se observar por la diferencia en la intensidad del color rojo (que se debe a la formacin del ion complejo La concentracin del tiocianato de hierro ser la misma que la concentracin inicial de

e) Es necesario suponer que la reaccin en el primer tubo llega a completarse y este ser el estndar que se tiene para determinar la concentracin del ion en los dems tubos, como la intensidad del color depende de este ion y de la profundidad del lquido, se puede igualar el color del tubo estndar con el de los tubos, extrayendo lquido del tubo estndar.

Procedimiento:

-En cinco tubos de ensayos limpios y secos, rotulados con los nmeros: 1, 2, 3, 4 y 5, aadir 5,0 Ml de solucin de tiocianato de potasio (KSCN) 0,002M a cada uno.

-Aada 5,0 Ml de 0,08M , 0,032M, 0,0128M, 0,00512M, a partir de la solucin 0,2M por diluciones sucesivas. As para obtener una solucin 0,08M, se mide 10,0 Ml de la solucin 0,2M en la probeta graduada y se completa a 25 Ml con agua destilada (V x M = V x M), vierta los 25 Ml de la probeta al vaso de 150 ml limpio y seco, para mezclar bien.

-De la solucin obtenida en el vaso de 150 ml, medir con la pipeta 5,0 ml y seca para preparar la solucin de 0,032M de (descartar la solucin que queda en el vaso), completar en la probeta con agua destilada hasta los 25 ml Mezcle bien en un vaso de 150 ml. De esta solucin separe 5,0 ml y vierta al tubo (3) y mida 10,0 ml para preparar la solucin 0,0128M,as sucesivamente hasta completar el resto de soluciones.

-Comprar el color de la solucin del tubo estndar, tubo (1) con la del tubo (2) envueltos en papel blanco, mirando hacia abajo a travs de los tubos que estn dirigidos a una fuentes de luz blanca difusa. Extraer lquido del tubo estndar hasta que se igualen los colores, anote la altura del lquido en el tubo estndar y la del tubo comparado.

-(El contenido que se extrae con la pipeta de 5,0 ml del tubo estndar se vierte en el vaso de 150 ml, ya que si por un mal clculo visual se podra extraer demasiado lquido, el cual se repone si es necesario hasta que se iguale la coloracin)

-En igual forma se trabaja con los pares de tubos: 1 y 3; 1 y 4; 1 y 5.Extrayendo lquido siempre del tubo estndar. Anotando las alturas de los dos lquidos en el momento que se igualen las intensidades del color.

DATOS Y CLCULOS1. Determina la razn de altura experimental de cada par, dividiendo la altura del lquido del tubo (1), entre las alturas de los lquidos de los tubos (2), (3), (4) y (5). Donde la altura del tubo estndar va como numerador y la altura del tubo comparada como denominador, siendo siempre la razn de alturas (r