Equilibrio químico

GUIÓN
INTRODUCCIÓN
Hay diversas formas de clasificar las reacciones químicas, pero unas son más fáciles de seguir que otras, como las que transcurren con cambio de color o con cambio del estado físico de los reactivos y productos. También hay reacciones que transcurren mucho más rápido que otras, como por ejemplo: Las que tienen lugar en disolución, que son mucho más rápidas que aquellas enlas que los reactivos son sólidos (ya que estas últimas se aceleran al elevar la temperatura y al fundir alguno de los reactivos); o las reacciones entre iones, que son más rápidas que aquellas que implican la ruptura de enlaces covalentes.
Por otra parte, las reacciones ácido-base, que se pueden seguir realizando medidas de pH de la disolución o a través de otras reacciones que nos permitenseguir la variación del color del reactivo o del producto, siempre en función del pH.
Pocas reacciones se producen en una sola dirección. Muchas de ellas son reversibles. Al inicio de un proceso reversible, la reacción transcurre hacia la formación de productos, y tan pronto como se forman algunas moléculas de productos, comienza el proceso inverso: estas moléculas de productos reaccionan entre sí yforman moléculas de reactivo. Por tanto, el equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan, y las concentraciones de los reactivos y productos permanecen constantes.
CONCEPTOS PREVIOS
Antes de realizar la práctica es importante conocer la Ley de Le Chatelier, que establece que si un sistema químico que en principio está en equilibrioexperimenta un cambio en la concentración, en la temperatura, en el volumen o en la presión parcial, variará para contrarrestar ese cambio. Todo esto son los factores que afectan al equilibrio químico.
OBJETIVOS
La práctica que vamos a realizar tiene varios objetivos:
a) Experimentar con reacciones químicas en tubo de ensayo utilizando pequeñas cantidades de reactivos.
b) Observar cambios de pH,precipitaciones, cambios de color, eliminación de gases, etc.
c) Confirmar la existencia de reacciones reversibles e irreversibles.

EXPERIMENTAL
Vamos a ver algunos ejemplos de equilibrio químico, en tubo de ensayo, aprovechando que algunas de las especies son coloreadas. Confirmaremos el efecto que tienen sobre esos equilibrios las variaciones de concentración de reactivos y productos.
1.EQUILIBRIO IÓN CROMATO-IÓN DICROMATO.
Objetivo: Estudio del efecto de la concentración de iones H+ sobre el equilibrio.
En esta parte colocaremos en un tubo de ensayo 5 gotas de disolución (cromato de potasio) K2CrO4 1M.
Añadiremos 1 ó 2 gotas de (ácido sulfúrico) H2SO4 0.1M y agitaremos el tubo. A continuación, al mismo tubo añadiremos 1 gota de NaOH 1M. Importante anotar los resultados.

2.EFECTO DEL IÓN COMÚN.
En disolución acuosa, el ácido acético (CH3COOH) y el amoníaco (NH3) se comportan como electrólitos débiles de acuerdo con los siguientes equilibrios:
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH3 + H2O NH4+ + OH-
En esta experiencia vamos a confirmar como la adición de un exceso de iones CH3COO- a una disolución de ácido acético afecta al equilibrio disminuyendo la concentración deiones H3O+ en disolución midiendo el pH de la disolución. De la misma forma la adición de un exceso de iones NH4+ a una disolución de amoníaco, disminuye la concentración de iones OH- en el medio.
Para ello:
a) Colocaremos en dos tubos de ensayo, (A1) y (A2), 20 gotas de (ácido acético) CH3COOH 0.1 M. Añadiremos a cada uno de ellos una gota de naranja de metilo, y a continuación, y solamente a unode ellos, añadiremos 3 ó 4 gotas de (acetato de sodio) NaCH3COO 1 M.
b) Colocaremos en dos tubos de ensayo, (B1) y (B2), 20 gotas de (amoníaco) NH3 0.1 M. Añadiremos a cada uno de ellos una gota de fenolftaleína y solamente a uno de ellos 10 gotas de (cloruro de amonio) NH4Cl 1M. Importante anotar los resultados.

3. DESPLAZAMIENTO DE ÁCIDOS Y BASES DÉBILES.
La reacción: AM + H2O HA + OH- +...