equilibrio quimico


ÀREA DE CIÈNCIES EXPERIMENTALS
MATÈRIA: Química
DATA D'ENTREGA: 30/1/2014
TÍTOL PRÀCTICA: Determinació de la constant d’equilibri dicromat/cromat i comprovació del principi de Le Chatelier

 

OBJECTIUS
Pràctica A, determinació de la constant d’equilibri dicromat/cromat: calcular les concentracions a l’equilibri d’una dissolució a partir del seu pH i a partir de les concentracions al’estat d’equilibri calcular Kc.
Pràctica B, comprovació del principi de Le Chatelier: raonar a partir del principi de Le Chatelier com afecten els canvis de concentració en una reacció.

MATERIAL
Tubs d’assaig
Matràs aforat de 50 ml
pHmetre
Pipeta pasteur
Embut
Vas de precipitats de 100ml
Espàtula
K2Cr2O7 (0,1M)
FeCl3
KSCN
NaF(s)

FONAMENT TEÒRIC
The chemicalequilibrium is a state of a reacting system in which there are no changes as time passes, although the substances continue to react with one another.
So, the equilibrium is established when there are two opposite reactionsoccurring simultaneously at the same speed



Law of mass action: a reversible reaction equilibrium at a constant temperature, the reaction at high concentrations of the respectivestoichiometric coefficients between reactants and products is a constant value which is Kc (equilibrium constant).

Le Chatelier's Principle: Law that states that if a system receives an external disturbance (pressure, concentration, temperature) the system will evolve compensate for this disturbance. In this exercise we study how changes in the concentration variation in the balance.Concentration:

- If you increase the concentration of the reactants ([A] and [B]) the balance will shift towards products.
- If you decrease the concentration of reactants ([A] and [B]) the equilibrium shifts towards reactants.
- Increasing product concentration ([C] and [D]) the equilibrium shifts towards reactants.
- If the product concentration decreases ([C] and [D]) the equilibrium shiftstowards products.

PROCEDIMENT
Pràctica A, determinació de la constant d’equilibri dicromat/cromat:
Per començar cal preparar 50 ml d’una dissolució de K2Cr2O7 0,1M. Per saber la massa de K2Cr2O7 0,1M que hem d’abocar al matràs de 50 ml per fer la dissolució cal fer els següents càlculs:
de K2Cr2O7 0,1M.
Un cop s’han calculat els grams que cal abocar per fer la dissolució, es posen almetràs aforat de 50 ml i es completa la resta amb aigua destil·lada fins l’enràs, recordant que les últimes gotes es posen amb comptagotes.
Quan ja es té feta la dissolució es calcula el pH d’aquesta i a partir del pH s’obtindrà la concentració de protons a partir de la següent fórmula:

I a partir d’aquesta, aïllant la concentració s’obté la següent fórmula:

Finalment, quan ja es tenen lesconcentracions, només caldrà dur a terme els càlculs per trobar Kc.
Pràctica B, comprovació del principi de Le Chatelier:
Per començar afegim unes gotes de FeCl3 i KSCN (cal afegir les mateixes gotes de cada) en un tub d’assaig i s’afegeix aigua destil·lada fins que el color sigui d’un marró ataronjat pàl·lid.
Un cop es té aquest color aboquem la meitat del tub en un altre tub d’assaig i l’altremeitat en un altre.
En un d’aquests tubs afegim unes gotes de FeCl3 i en l’altre afegim unes gotes de KSCN.
Per últim a cada un dels tubs anteriors afegim una mica de NaF(s) amb l’espàtula i agitem el tub. (El NaF, elimina els ions de Fe3+ de l’equilibri en formar-se el complex FeF63-)
Un cop acabada la part pràctica raonem els canvis observats amb el principi de Le Chatelier.
CÀLCULS IRESULTATS
Pràctica A, determinació de la constant d’equilibri dicromat/cromat:
pH= 5,01


Cr2O7-2 + H2O 2CrO4-2 + 2H+

Ió dicromat (Cr2O7-2)
Ió Cromat
(CrO4-2)
Protons
(H+)
Inicial
0,1


Equilibri
0,1-x
2x
2x



Pràctica B, comprovació del principi de Le Chatelier:
Fe3+ (aq) + SCN- (Fe(SCN))2+
Canvi provocat
Observació del color
Explicació-Justificació...