PRACTICA EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN SOBRE EL ESTADO DE EQUILIBRIO DE UNA REACCIÓN COLORIDA

PRÁCTICA #3: EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN SOBRE EL ESTADO DE EQUILIBRIO DE UNA REACCIÓN COLORIDA

Equipo:

Mariela Gutiérrez Aguilar

Araceli Mata Simancas

Ma. Egricelda Tequida Castro

Michelle Adriana Grajeda Gutiérrez

INTRODUCCION:

Muchas reacciones químicas tienen lugar disminuyendo la concentración (o la masa) de las sustancias reaccionantes y terminan cuando prácticamente, se ha consumido la sustancia limitante de la reacción. Estas reacciones se denominan irreversibles. Sin embargo, muy frecuentemente, la reacción "se paraliza" permaneciendo en equilibrio una mezcla de productos de reacción y reactivos no consumidos. Se dice entonces, que el proceso es reversible y que hay una evolución en ambos sentidos hasta alcanzar dicho equilibrio, en el cual la velocidad de la reacción directa es igual a la de la reacción inversa.

Hay reacciones muy lentas y que aparentemente no ocurren, pero las elegidas en esta práctica, transcurren en tiempos muy pequeños y pueden observarse inmediatamente los efectos que el cambio de concentración en los reactivos o productos, o de la temperatura, tienen sobre el equilibrio alcanzado.

OBJETIVO Y ANTECEDENTES

El objetivo es evaluar el efecto de la concentración en una reacción, mediante la detección espectrofotométrica de un compuesto formador de color para demostrar que la constante de equilibrio es independiente de la concentración inicial.

La constante de equilibrio es un valor constante a una temperatura dada y su valor es independiente de la concentración inicial de las sustancias reaccionantes, pero dichas concentraciones si modifican las concentraciones finales.

En esta práctica se estudiará el equilibrio existente entre los iones Fe+3 y SCN-1 con el ión complejo FeSCN+2, de acuerdo a la siguiente reacción:

[pic 1]

           [pic 2][pic 3]

Dado que el ión FeSCN+2 es de color rojo, su concentración puede determinarse en un espectrofotómetro, en donde la intensidad del color (que es directamente proporcional a la concentración de la sustancia colorida), se calculará en función de la absorbancia.

A α [FeSCN+2]  por lo que:   A = k [FeSCN+2]

La constante de proporcionalidad (k) entre la absorbancia y la concentración se evaluará midiendo la absorbancia de una solución estándar de concentración conocida.

MATERIAL

6 Tubos de ensaye de 16 X 150 mm

1 Gradilla para tubos de ensaye

5 Celdas para  espectrofotómetro

6 Pipetas volumétricas de 5 mL

SUSTANCIAS

Solución de tiocianato de sodio 4 x10– 4 M

5 Soluciones de nitrato de fierro III: 0.2 M, 0.04 M, 0.02 M, 0.01 M y 0.005 M.

EQUIPO: 1 espectrofotómetro

PROCEDIMIENTO

1. Numeramos 5 tubos de ensaye de 16X150 y a cada uno le adicionamos  5 mL de de NaSCN 4X10-4 M.

1. Adicionamos 5 mL de Fe(NO3)3  0.2 M al tubo 1 la reacción en ese tubo lo usamos para calcular el valor de la constante de proporcionalidad (k) entre la absorbancia y la concentración del compuesto colorido.

Basándonos en el principio de que al mezclar una solución muy diluida de un reactivo con una muy concentrada del otro reactivo, la conversión del reactivo limitante es cercana al 100%. Entonces en el tubo 1 estamos asegurando que todo el SCN-1 pasará a FeSCN+2 y así sabremos que la concentración FeSCN+2 será igual a la concentración inicial de SCN-1 después de haber hecho la mezcla, para este tubo la reacción es:

                                                    Fe+3        +        SCN-1                      FeSCN+2[pic 4][pic 5]

Al inicio                                     0.1 M                 2X10-4 M                         0

En el equilibrio                 (0.1 M - 2X10-4 M)          0                            2X10-4 M            

Como hicimos una dilución al doble, las concentraciones de cada solución en el tubo de reacción las diluimos a la mitad.

1. A los tubos numerados del 2 al 5 le adicionamos 5 mL de Fe(NO3)3, de acuerdo a la siguiente tabla:

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