equilibrio y pH

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Introducción
Cuando estamos en presencia de una reacción química, los reactivos se combinan para
formar productos a una determinada velocidad. Sin embargo, los productos también se combinan
para formar reactivos. Es decir, la reacción toma el sentido inverso. Este doble sentido en las
reacciones que es muy común en química, llega a un punto de equilibrio dinámico cuando ambasvelocidades se igualan. No hablamos de un equilibrio estático en el que las moléculas cesan en su
movimiento, sino que las sustancias siguen combinándose formando tanto productos como
reactivos. A este equilibrio lo llamamos equilibrio químico.
Un estado de equilibrio químico se mantiene mientras njo se alteren las condiciones del
sistema. Cuando se modifica algún parámetro, como puede ser lapresión, la temperatura o la
concentración de de alguna de las las especies en equilibrio, este se desplaza , hacia los reactivos,
o hacia los productos, hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio.
Cuando se habla de reacciones ácido-base también puede plantearse un equilibrio, en este
caso decimos que estamos frente a un ácido débil, o una base débil.
Para el caso de los ácidos y las bases, sepuede determinar el pH, que es una medida de la
concentración de iones H+ que existe en una determinada sustancia, y se define como :
pH = - log [H+]
En este práctico, analizaremos el equilibrio de una reacción, y también algunos de los
métodos utilizados en el laboratorio para determinar el valor de pH en ciertas sustancia.

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EXPERIENCIA N°1: EQUILIBRIO N2O4

1) Cu0 + HNO3

2NO2

Cu(NO3)2 + H2O}

Es una ecuación “redox” , es decir, de oxido-reducción, donde el cobre y el nitrógeno cambian su
estado de oxidación.
Cu0

Cu+2.

------------->

+5

Aumenta

el

estado

de

oxidación,

es

decir,

se

oxida.

+4

N -------------->N . Disminuye el estado de oxidación, es decir, se reduce.
En la ecuación :
N2O4



2NO2

El tetraóxido dedinitrógeno es incoloro.
El Dióxido de nitrógeno presenta una coloración pardo rojizo.

2) La preparación de esta reacción, debe prepararse bajo campana, debido a que los
componentes

ácidos

liberan

vapores

que

pueden

perjudicar

la

salud.

Se debe disponer de tres erlenmeyer, a los cuales se le agregara a cada uno, un trozo de
cobre y unos mL de ácido nítrico, tapándolosrápidamente. Previamente se habrá
preparado un baño de agua caliente ( 80°C - 90°C ) y un baño de hielo.
Uno de los erlenmeyer se dejara a temperatura ambiente, y será el patrón con el que se
compararan los dos restantes, que estos, uno se pondrá en el baño de hielo y otro en el
baño de agua caliente.
La interpretación debe hacerse a partir del equilibrio. El NO2 es pardo-rojizo y el N2O4incoloro, por tanto, el contenido del erlenmeyer que esta en baño de hielo, al disminuir
la temperatura ha evolucionado hacia la formación de mayor cantidad de N2O4 ,
mientras que elque esta en baño de agua caliente, al aumentar la temperatura el
equilibrio se ha desplazado hacia la formación de mayor cantidad de NO2.
Se puede observar en el fondo de los tres erlenmeyer, la porción solida de Cu(NO3)2 que
queda de color verde.

3)

¿Es endotérmica o exotérmica?
Al aumentar la temperatura aumenta el NO2, ¿cómo puede contrarrestar el equilibrio ese
aumento de temperatura? Si la reacción tal como está escrita fuese exotérmica resulta
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que la evolución observada todavía aumentaría más la temperatura, si la reacción tal
como está escrita es endotérmica absorbería calor ytrataría de bajar la temperatura, en
consecuencia la reacción tal como está escrita, de tetraóxido a dióxido, es endotérmica.
2) Al disminuir la temperatura aumenta el N2O4, si la reacción fuese endotérmica en el
sentido de NO2 a N2O4 favorecería la disminución de temperatura, luego en el sentido
NO2 a N2O4 la reacción es exotérmica

EXPERIENCIA N°2: Uso de cintas de pH
Muestra

Ácido / Base...