Cinetica Y Equilibrio

LABORATORIO DE QUÍMICA II
CINÉTICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO
INTRODUCCIÓN
No todas las reacciones químicas producen resultados de forma inmediata. Es más, la
mayoría de reacciones que se realizan en el laboratorio requieren de un período de
tiempo antes de alcanzar un punto de equilibrio dinámico. La velocidad de una reacción
hasta alcanzar dicho equilibrio depende de los siguientes factores:temperatura,
concentración de reactivos y productos, estado físico de los reactivos y uso de
catalizadores.
En esta práctica se demostrará el efecto de la concentración de los reactivos en la
velocidad de reacción, utilizando como ejemplo una reacción conocida como el reloj
químico de yodo.
Opcionalmente también se sugieren algunas variantes para
determinar el efecto de la temperatura en lavelocidad y la ecuación de velocidad de
reacción. Además, se demostrará el principio de Le Châtelier, verificando el
desplazamiento del equilibrio en la formación del complejo de tiocianato de hierro.

OBJETIVOS
1. Que el estudiante prepare un “reloj químico” de yodo.
2. Que el estudiante determine el efecto sobre el tiempo para completar una
reacción que tiene cambiar a) la concentración dereactivos y b) la temperatura
de las soluciones.
3. Que el estudiante observe, por medio de cambios físicos, el efecto de modificar
la concentración de reactivos o productos en una reacción en equilibrio.
4. Que el estudiante se familiarice con los términos “equilibrio químico” y “velocidad
de reacción”.

ANTECEDENTES
Velocidad de reacción: La velocidad de una reacción homogénea se definecomo el
cambio del número de moles de un reactivo o un producto (debido a la reacción), por
unidad de tiempo y unidad de volumen de la mezcla reaccionante:
Tomando en cuenta la reacción general siguiente:

aA + bB  cC + dD
Entonces la velocidad de reacción estará dada por:

Cinética y Equilibrio Químico
RM 2012

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

1 C A
1 C B 1 CC 1 C D



a dt
b dt
cdt
d dt

donde a, b, c y d son los coeficientes estequiométricos de los compuestos A, B, C y D
en la reacción, respectivamente, y CA, CB, CC y CD son las concentraciones de los mismos
compuestos.
Reloj químico: Una solución de ácido sulfúrico (H+) es agregada a una solución de
yodato (IO3-), tiosulfato (HSO3-) y almidón. Una reacción lenta forma el anión triyoduro
(I3-), que reaccionarápidamente con el tiosulfato (HSO3-), hasta que el tiosulfato es
consumido. El exceso de triyoduro reacciona entonces con el almidón para formar un
complejo azul.
En el reloj químico de yodo, el producto de la primera reacción (I2) es consumido por
otro de los reactivos presentes (ver ecuación química 2), lo cual permite la formación del
ion yoduro (I-), de tal forma que se da lugar a otrareacción (ecuaciones 3 y 4) en las
que se obtiene ion triyoduro (I3-). Lo que observaremos en esta práctica es la aparición
de una coloración azul (ecuación 5) luego de haber alcanzado el equilibrio en las
reacciones previas (ecuaciones 1 - 4).
Las reacciones son:
1) 2 H+ + 5 HSO3- + 2 IO3-  I2 + 5 HSO4- + H2O
2) H2O + HSO3- + I2  2 I- + HSO4- + 2 H+
Cuando todo el bisulfito se ha consumido:3) 2 I-  I2(s)
4) I2(s) + I-(ac)  I3-(ac)
5) I3-(ac) + almidón  complejo de almidón+ I3- (color azul)
Equilibrio químico: la mayoría de las reacciones químicas se caracterizan por alcanzar
siempre un estado de equilibrio químico en el que los reactivos y los productos existen
en proporciones constantes y predecibles. En algunas ocasiones predominan
notoriamente los productos y en otraslos reactivos. El equilibrio alcanzado no es un
momento estático, sino dinámico, ya que siempre habrá en forma simultánea reactivos
transformándose en productos y viceversa.
Principio de Le Châtelier: este principio establece que cuando un sistema en
equilibrio es alterado, dicho sistema se modificará espontáneamente en la dirección que
reduce o minimiza los efectos de ese cambio. Por lo...