Equilibrio Quimico

Equilibrio Químico

Objetivos:

Observar el efecto de los cambios en temperatura y concentración en un sistema en equilibrio.

Ilustrar los conceptos de equilibrio químico y principio de Le Chatelier.

Datos, Observaciones y Análisis:

Experimento 1: Ion Complejo Tetramino cobre(II)

Se agregan lentamente 0,1 mL de solución de amonio a 3 mL de solución de nitrato de cobre (II), se forma un precipitado azul celeste, este es el hidróxido de cobre.

Cu(NO3)2(ac) + 2NH4OH(ac) ------------> Cu(OH)2(s) +2NH4(NO3)(ac)

Al agregar un exceso de solución de amonio, la primera reacción pasa a ser intermedia, se disuelve el precipitado al formarse el ion complejo tetramin de cobre(II) dando la coloración azul oscura presenciada.

Cu(NO3)2(s) + 4NH4OH(ac) <------------> Cu(NH3)4(NO3)2(ac) + 4H2O(l)

Cu+ + 2(NO3)- + 4(NH4)+ + 4(OH)- <------------> [Cu(NH3)4]+2 + 2(NO3)- + 4H2O(l)

Se entiende pues que al agregar la cantidad indicada de solución de amonio, se perturbó el sistema en equilibrio. Este, el sistema, para contrarrestar el efecto, desplazó el equilibrio de formación hacia los productos, dando como resultado el ensamble del ion complejo tetramin cobre (II).

Posteriormente, agregando gota a gota ácido nítrico, se aumenta la cantidad de iones nitrato en la solución, de esta forma, teniendo en cuenta el principio de Le Chatelier, el equilibrio de la solución se desplazará favoreciendo la formación de reactivos, nitrato de cobre y solución de amonio.

Experimento 2: Ion Complejo de Tiocianato de Hierro(III)

A una solución de nitrato de hierro (III) de 3mL, se le agrega 1mL de solución de tiocianato de potasio.

Fe_((ac))^(3+)+SCN^-→[Fe(SCN)]^(2+)

Inicialmente se diluye la solución a 80mL y se toman 2 muestras, la primera se calienta y la segunda se diluye. Pasado el tiempo de estos procesos, 20 y 10 minutos respectivamente, se comparan las soluciones que una muestra inicial, se observa que aquella que se sometió a enfriamiento se oscureció su color mientras que la que fue sometida a T° se aclaró su color.

Se da a entender que esta reacción es exotérmica de los reactivos a los productos por lo cual nuestra ecuación queda así:

Fe_((ac))^(3+)+SCN^-→[Fe(SCN)]^(2+)+Calor

Se tomaron 4 tubos de ensayo en los que se llevaron a cabo 4 reacciones, estas fueron:

Solución + Fe(NO3)3(ac) (saturado): Aumentando la concentración del reactivo, se evidencia que el equilibrio se desplaza hacia la formación de productos, por ello se tinta de rojo más oscuro la solución.

Solución + KSCN(ac): Aumentando la concentración del segundo reactivo, se evidencia que el equilibrio se desplaza hacia la formación de productos, por ello se tinta de rojo más oscuro la solución.

Solución + AgNO3(ac): Se forma un precipitado blanco, este es el tiocianato de plata (I), [Fe(SCN)]+2 (ac) + AgNO3(ac) <---------> Ag(SCN)(s) + Fe(NO3)3(ac). Por tanto, transformando el ion complejo tiocianato de hierro (III) en tiocianato de plata (I), retiramos la coloración roja. Como quedan más moles de nitrato de hierro (III) en solución, esta retoma un aspecto más pálido, pero naranja al fin y al cabo al aumentar la concentración del reactivo inicial, formando un poco de [Fe(SCN)]+2.

Solución + NaOH(ac): Una suspensión de color naranja se encuentra con una solución de color amarillo pálido, resultante de agregar el compuesto mencionado. Aquí, el hidróxido de sodio reacciona con la cantidad en equilibrio de nitrato de hierro (III), formando hidróxido de hierro (III) de la manera que Fe(NO3)3(ac) + NaOH(ac) <-----------> Fe(OH)3 + Na+ + NO3+. El equilibrio global entonces se desplazará hacia la formación de reactivos, en este caso la formación de nitrato de hierro (III), por lo cual toma la coloración amarilla pálida (característica de la solución de nitrato de hierro) más la nube mencionada, el hidróxido de hierro.

En esta ultima foto se ve la comparación de cada uno de los tubos con la solución inicial que es el ultimo tubo de ensayo de izquierda a derecha.

Experimento 3: Equilibrio Cloruro de Bismuto/agua

Para la reacción del oxicloruro de bismuto se encuentra la siguiente reacción,

BiOCl + 2HCl(ac) <------------> BiCl3(ac) + H2O(l)

Por ello, cuando se

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