Practica #3 Equilibrio en Medio Acido

 

QUÍMICA II  LABORATORIO DE QUÍMICA  María Eugenia Eugenia Becerra Becerra H.  Departamento de Química  Departamento Universidad de Caldas

PRÁCTICA Nº 3 EQUILIBRIO QUÍMICO EN MEDIO ACIDO (I)  Principio de Le Chatelier  Chatelier   Objetivo:

  Predecir el sentido que toma una reacción en medio ácido al alterar su equilibrio químico, por cambios en la acidez del sistema. s istema.

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Fundamento: Las reacciones químicas no siempre llegan a completarse, algunas son reversibles y como resultado existen condiciones de concentración y temperatura bajo las que los reactivos y los productos coexisten en equilibrio y se representa así:

 A + B

C + D

En general, la velocidad de una reacción disminuye a medida que la concentración concentración de los reactivos disminuye, esto es, si los reactivos se convierten a productos, la velocidad de la reacción hacia adelante disminuye a medida que la reacción inversa aumenta. El equilibrio se alcanza cuando las reacciones directa e inversa transcurren a la misma velocidad, por tanto, la concentración de los reactivos y de los productos se mantiene constante. Las respuestas cualitativas a cambios en las condiciones externas de un sistema en equilibrio se pueden predecir usando el principio de Le Chatelier. “ El principio principio de Le Cha Chatelier  telier ” establece que si un sistema está en equilibrio y es sujeto a disturbios o stress que cambien cualquiera de los factores que determinan el estado en equilibrio, el sistema se ajustará de tal manera que minimice el efecto impuesto por el cambio. Si en una reacción en equilibrio las especies involucradas involucradas tienen un color determinado, es posible evidenciar la dirección en la que evoluciona el equilibrio como resultado de cambios impuestos, mediante la comparación de los colores observados al alterar el estado de equilibrio.

 Equilibrio en medio ácido: En una solución de sal de cromato, los iones cromato (CrO (Cr O4)2- y dicromato (Cr2O7)2- están presentes a la vez, pero la solución es amarilla porque el (CrO 4)2-  es la especie presente en mayor concentración. Una solución de sal de dicromato es anaranjada porque a pesar de que el cromato está presente, hay mucho más dicromato.

 2(CrO 4 ) ) 2- (ac) + 2 H + (ac)   Amarillo

(Cr  2O7  )  2- (ac) + H  2O Naranja +

Los cambios enequilibrio la acidez participan en el equilib rio de la solución pueden afectar el equilibrio, ya que los iones H

(aq) 

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ACTIVIDAD  MATERIALES Seis tubos de ensayo Cinco goteros

REACTIVOS  Solución de K2CrO4 0.3 M Solución K2Cr2O7 0.3 M  NaOH 0.3 M HCl 0.3 M

Para el sistema en medio ácido en el equilibrio propuesto, trate de predecir los resultados basándose en el principio de Le Chatelier. Lave seis tubos de ensayo y enjuáguelos con agua destilada. Guarde todas las mezclas de reacción hasta que termine de tomar sus notas sobre el estudio de cada reacción del sistema en equili equilibrio; brio; será de gran ayuda comparar un resultado con el anterior en el mismo sistema.

Procedimiento: 1.  Prediga lo que ocurriría si cierta cantidad de NaOH fuese agregado a la solución de K 2CrO4. Registre su predicción en la tabla de resultados. 2.  Prediga lo que ocurriría si añade solución diluida de HCl a la solución de K 2CrO4 y Registre su predicción en la tabla de resultados. 3.  Vierta 10 gotas de K2CrO4 0.3 M en un tubo de ensayo y agregue NaOH 0.3 M gota a gota. Mezcle por agitación después de agregar cada gota. Compare su predicción p redicción con los resultados experimentales. Registre las observaciones observaciones 4.  Vierta 10 gotas de K2CrO4 0.3 M en otro tubo de ensayo limpio, pero p ero agregue HCl 0. 0.33 M gota a gota en lugar de NaOH. Compare su predicción con lo observado y regístrelo. 5.  Prediga si ocurriría algún cambio de color al agregar HCl 0.3 M a una solución de K 2Cr2O7  0.3 M. Lleve a cabo esta prueba en un tubo de ensayo limpio y escriba sus predicciones y observaciones. 6.  Prediga si ocurriría ocurr iría algún cambio de color al agregar ag regar NaOH 0.3 M a una solución de K2Cr2O7  0.3 M. Lleve a cabo esta prueba en un tubo de ensayo limpio y escriba sus predicciones y observaciones. 7.  Vierta 10 gotas de K2CrO4 0.3 M en un tubo de ensayo y en otro tubo 5 gotas de K2Cr2O7 0.3 M. con 5 gotas de agua destilada. Añada 4 gotas de HCl 0.3 M a la solución de K 2CrO4. Agregue justamente la cantidad apropiada de reactivo a la solución 0.15 M de K2Cr2O7 (que fue diluida de la 0.3 M) en el otro tubo hasta que el mismo equilibrio esté en los dos tubos. Estime el número de gotas que debería gastarse y compárelo con el número de gotas que en la práctica se usó para el cambio de color en los dos tubos.

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TABLA DE RESULTADOS  EQUILIBRIO QUÍMICO EN MEDIO ÁCIDO (I)  Principio de Le Chatelier Chatelier Nombre_________________________ Nombre___________ __________________________ ______________ __

Grupo Nº________

Nombre_______________________________________

Fecha_______________

 Equilibrio

Predicciones

Observaciones

K2CrO4  0.3 M + NaOH 0.3 M

K2CrO4  0.3 M + HCl 0.3 M

K2Cr2O7  0.3 M + HCl HCl 0.3 M

K2Cr2O7  0.3 M + NaOH 0.3 M

K2CrO4 0.3 M + 4 gotas de HCl

K2Cr2O7  0.15 M + ???

Observaciones:

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PREGUNTAS DE DISCUSIÓN 1.  ¿Por qué el dicromato debe tener la mitad de la concentración del cromato para este experimento? 2.  ¿Cómo puede ayudar el principio de Le Chatelier a optimizar los rendimientos de las reacciones químicas? 3.  Al calentar bicarbonato de sodio sólido en un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio: 2NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) Qué sucedería a la posición de equilibrio si:

a.  Se retira del sistema algo del CO2  b.  Se retira algo del Na2CO3 del sistema 4.  Explique por medio de ecuaciones que muestren el equilibrio lo observado al añadir:

a.  NaOH a una solución de K2Cr2O7  b.  HCl a una solución de K2CrO4

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