Informe Equilibrio Químico


INFORME DE LABORATORIO
Equilibrio Químico

INTRODUCCIÓN

Se denomina equilibrio químico a la condición en la cual las concentraciones de todos los reactivos y productos en un sistema cerrado permanecen constantes en el tiempo. Eso se establece cuando la velocidad de formación de productos a partir de los reactivos es igual a la velocidad de formación de los reactivos a partir de losproductos. Para que se establezca un equilibrio, es necesario que ni los reactivos ni los productos escapen del sistema (1).
El principio de Le Châtelierdice que: “si un sistema en equilibrio es perturbado por un cambio de temperatura, presión o concentración de uno de sus compuestos, el sistema desplazara su posición de equilibrio de modo que se contrarreste el efecto de la perturbación” (1).
Porende tenemos que si un sistema químico está en equilibrio y se aumenta la concentración de una sustancia (ya sea un reactivo o un producto), la reacción se desplazara de modo que se restablezca el equilibrio consumiendo parte de la sustancia agregada. A la inversa, reducir la concentración de una sustancia provocará que la reacción se desplace en el sentido que forma más de esa sustancia (1).
Enlos sistemas en equilibrio que contienen gases la presión influye enormemente en el equilibrio. También en los sistemas en equilibrio toma un papel importante la temperatura, ya que si la reacción es endotérmica al calentarla tenderá a formar productos y si se enfría tenderá a formar reactivos; en caso de ser una reacción exotérmica ocurrirá lo contrario (1).



SECCIÓN EXPERIMENTAL

Sellevó a cabo el proceso descrito en el experimento número 7: Equilibrio Químico,de la práctica enviada por el asistente del laboratorio (1). La parte III fue realizada de manera demostrativa por el asistente de laboratorio.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Para empezar se llevó a cabo una mezcla de tiocianato de amonio con cloruro de hierro (III), y a esta mezcla se le perturbó el equilibrio paraobservar qué efecto tiene en la dirección de la reacción, el agregar exceso o disminuir los reactivos o productos. En este caso la dirección de la reacción se aprecia mediante el cambio en la tonalidad de la disolución. Las reacciones que se llevan acabo son las siguientes:
Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN]2+ [1]
Amarillo Incoloro Rojo

Fe3+ + OH- ↔ Fe(OH)3 [2]
Amarillo IncoloroCafé

Los cambios de color de la disolución de NH4SCN y FeCl3 al agregarFeCl3el sistema se desplaza hacia la formación de productos, en este caso [FeSCN]2+, ya que hay un exceso de reactivos en el sistema. En el caso contrario al agregar más NH4SCN ocurre exactamente lo mismo, ya que también es un reactivo y la reacción se inclina a formar productos. Por último al agregar NaOH, los iones OH-reaccionan con el Fe3+ y se forma Fe(OH)3 [reacción 2], por lo que se consumen iones Fe3+ de los reactivos y se tiende a formar más reactivos (2). Las coloraciones observadas se encuentran tabuladas en el cuadro I.

Cuadro I. Cambios en el color de la disolución de tiocianato de amonio y cloruro de hierro (III)al agregar distintas sustancias.
Color de referencia(NH4SCN + FeCl3)
Se torna naranjaoscuro.
Cambio al agregar FeCl3en el tubo Fe3+.
Se vuelve rojo intenso, color sangre.
Cambio al agregar NH4SCNen el tubo SCN-.
Se torna rojo más intenso.
Cambio al agregar NaOHen el tubo OH-.
Se vuelve amarillo suave.

Como se explicó anteriormente al agregar FeCl3 y NH4SCN se tiende a la formación de productos, por lo que la disolución se torna rojo intenso, como se especifica en la reacción1; además al agregar NaOH se forman más reactivos entonces la disolución se torna amarilla, como dice la reacción 1 (2).
Para continuar se procedió a agregar NaOH y H2SO4 a un tubo con una disolución de K2Cr2O7 para observar una vez más el cambió en la coloración y así ver la dirección de la reacción. La siguiente ecuación es la que define la reacción que se da:
Cr2O72-+ H2O ↔ 2 CrO42- +...