Equilibrio Quimico

ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIAINDUSTRIAL
ASIGNATURA: QUIMICA II

LABORATORIO Nº 1
EQUILIBRIO QUIMICO
1.

OBJETIVO
Determinar la constante de equilibrio utilizando dos procedimientos y demostrar que su valor numérico no
depende de la concentración inicial de los reactantes.
Determinar la concentración de ion sulfocianuro férrico de una muestra problema y delión férrico usado en la
solución de nitrato férrico.

2.

TEORIA
Las reacciones químicas tienden a alcanzar un estado de equilibrio químico; que pueden caracterizarse
especificando su constante de equilibrio.
En el presente experimento el alumno determinará la constante de equilibrio de la reacción iónica:
+3
+2
Fe
+
SCN

FeSCN
ion férrico
ion sulfocianuro
ion sulfocianuroférrico
(marrón claro)
(incoloro)
(rojo oscuro)
cuya constante de equilibrio según la ley de acción de las masas es:
+2

Kc =

[FeSCN ]
+3
[Fe ] [ SCN ]

…(1)
1

Para hallar el valor de Kc, se procederá de la siguiente manera :
1) Mediante el intercepto de una recta con el eje de ordenada cuyo valor es igual a -Kc.
+3

Concentración inicial
Cambio concentración
Conc. de equlibrioFe
+3
[Fe ]o
-x
+3
([ Fe ]o – x)

+

SCN

[SCN ]o
-x
([SCN ]o) – x)

Reescribiendo la ecuación (1), en función de x, se tendría:
Kc =
x
+3
([ Fe ]o – x ) ([ SCN ]o – x )
+2

-

FeSCN
0
+x
x

+2

...(2)
2

Es posible determinar x= [FeSCN ]eq mediante la Ley de Beer- Lambert :
x= A
εb

…(3)

donde:
A es la absorbancia de la solución en el equilibrio,medido en el colorímetro
ε es la absortividad molar(la absorbancia que tendría una solución 1M).
“b” es la distancia que atraviesa la luz en la cubeta o celda (1 cm)
1

Spectrophotometric determination of an Equilibrium Constant. Online Lab System, USNA - General Chemistry Laboratory
Manual. United States Naval Academy. Chemistry Departament.
2
Using Spectrophotometric Methods to Determine anEquilibrium Constant. Penn State Chemistry

+3

De las ecuaciones (2) y (3), y asumiendo [ Fe ]o >> x, obtenemos la recta:
Y

=

m

X

+

1
+3
[ Fe ]o

=

Kc ε b

[ SCN ]o
A

-

-

a
Kc

+3

….(4)

-

Graficando en papel milimetrado y = 1/[ Fe ] vs x= [ SCN ]o / A, se obtiene el intercepto en “y”
que es igual a -Kc
2) Otra forma de hallar Kc es a partir dela pendiente de la recta(4), para lo cual se hallará primero
el valor de “ε” conociendo que b = 1.
+2

Con ayuda de ε se determinará las concentraciones x = [FeSCN ]eq de la ecuación (3) y mediante
la ecuación (2) se volverá hallar nuevamente Kc.
Espectrometría
Si se ha observado alguna vez, con espíritu crítico, un vaso lleno de un líquido coloreado como es el caso
del té, café, vino,etc., se sabe que la intensidad del color es mayor cuando más concentrado sea el líquido
y también mayor cuando se mira el vaso transversalmente en comparación a la observada cuando se mira
de arriba hacia abajo (por ello la celda o cubeta de medición debe de ser colocada en una sola posición
siguiendo el triángulo como marca).
La espectrometría utiliza la luz para medir las concentraciones delas sustancias químicas. Cuando una
muestra absorbe luz, la intensidad del haz de luz disminuye, y la intensidad radiante, I, se evalúa como
energía por segundo por unidad de área del haz de luz.
La técnica consiste en hacer pasar un haz de luz por un monocromador (un prisma, una rejilla de
difracción o un filtro) que aísla una sola longitud de onda. Esta ultima, de intensidad radiante Io,incide
sobre la muestra. La intensidad radiante del haz emergente es I, por tanto la muestra puede absorber una
fracción de luz de manera que I  Io.
concentración 2
Con muestra
concentración 1
Blanco donde Io = I I < Io

Fuente de luz

Io
b
celda con longitud de
trayectoria, b,
conteniendo la
muestra

detector

I

Cuando la
concentración se
incrementa, la luz
es menos...