8/18/2019 Informe N8 Quimica General
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UNIVERSIDAD NACIONALMAYOR DE SAN MARCOS
(Universidad del Perú, Decana de América
!ACUL"AD #U$MICA E IN%ENIERIA#U$MICA
E&A&P DE IN%ENIERIA #U$MICA ('&)
ASI%NA"URA* Laboratorio de Química General
AULA* Martes 8-12 horas
SEMES"RE ACADEMICO: 2015-I
PRO!ESOR* Manuel Bejar amos
PRAC"ICA N+* !"uilibrio Químico # constante de e"uilibrio
IN"E%RAN"ES-CODI%O*
$iudad %ni&ersitaria' ( de )unio del 2015
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In.r/d0cci1n
!n esta *r+ctica a*renderemos como hallar la constante de e"uilibrio'adem+s com*robaremos la re&ersibilidad de una reacci,n mediante el
e*erimento del cromato al *asarlo a dicromato # re.resarlo acromato/ dem+s a*rendimos a obtener las concentraciones a *artirde la dierencia de alturas' ahí se muestra la colorimetría como unnue&o mtodo nue&o a em*lear/
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Princi2i/s "e1ric/s
E30ili4ri/ #05mic/
$uando estamos en *resencia de una reacci,n "uímica' los reacti&os secombinan *ara ormar *roductos a una determinada &elocidad/ 3in
embar.o' los *roductos tambin se combinan *ara ormar reacti&os/ !s
decir' la reacci,n toma el sentido in&erso/ !ste doble sentido en las
reacciones "ue es mu# com4n en "uímica' lle.a a un *unto de e"uilibrio
din+mico cuando ambas &elocidades se i.ualan/ o hablamos de un
e"uilibrio est+tico en el "ue las molculas cesan en su mo&imiento' sino "ue
las sustancias si.uen combin+ndose ormando tanto *roductos como
reacti&os/ este e"uilibrio lo llamamos e"uilibrio "uímico&
!l e30ili4ri/ 305mic/ se re*resenta a tra&s de una e*resi,n matem+tica
llamada constante de e"uilibrio/
!n una reacci,n hi*ottica:
a 6 bB c$ 6 d7
La constante de e"uilibrio est+ dado *or:
6 7 (8D9 d& 8C9c : (8A9 a& 8;94
Las min4sculas est+n ele&adas como *otencia9/
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La c/ns.an.e de e30ili4ri/ 305mic/ es i.ual al *roducto de las
concentraciones de los *roductos ele&ados a sus coecientes
este"uiomtricos c # d9 di&idido *or el *roducto de las concentraciones de
los reacti&os ele&ados a sus coecientes este"uiomtricos a # b9/
ecordemos "ue estos coecientes son los n4meros "ue e"uilibran a
las reacci/nes 305micas/ La constante no &aría' *or eso es constante/ 3olo
de*ende de la tem*eratura/ cada tem*eratura distinta habr+ &alores
dierentes de constantes *ara la misma reacci,n/ $on res*ecto a las
unidades de ;' estas de*ender+n de la e*resi,n matem+tica "ue "uede en
cada caso *articular/
3e.4n el &alor "ue ten.a la 6 de e30ili4ri/' tendremos una idea certera de
lo com*leta "ue *uede lle.ar a ser una reacci,n/ 3i estamos en *resenciade una ; .rande' mucho ma#or "ue 1' la reacci,n tiende a com*letarse
bastante a a&or de los *roductos/ $aso contrario sucede si la ; es mu#
*e"ue<a/
!n el caso de a"uellas reacciones donde .uren com*uestos en estado
.aseoso' la constante se denomina ;* en lu.ar de ;c como normalmente se
usa en las reacciones/ ;* hace alusi,n a la *resi,n en lu.ar de la
concentraci,n molar/
62 7 6c& (R&" <n=
= $onstante uni&ersal de los .ases/
> = >em*eratura absoluta/
?n. = @ariaci,n del numero de moles .aseosos/
Princi2i/ de Le C>a.elier
$uando hablamos de e"uilibrio a*licado a sistemas "uímicos o ísicos'
siem*re se hace hinca*i en el Arinci*io de Le C>a.elier/ !ste *rinci*io
sostiene "ue un sistema siem*re reaccionar+ en contra del cambio
inducido/ Aor ejem*lo' si una reacci,n .aseosa aumenta el &olumen al
ormar *roductos' al a*licarle una *resi,n tendera a ormar reacti&os' es
decir' in&ertir+ su sentido con la nalidad de disminuir esa *resi,n/tro ejem*lo lo tenemos en las reacciones eotrmicas o endotrmicas' las
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"ue .eneran calor o absorben res*ecti&amente/ 3i a una reacci,n
eotrmica le damos calor' el sistema *ara disminuir la tem*eratura' ir+
hacia la ormaci,n de reacti&os/ 7e esta manera .enerara menos calor *ara
atenuar el cambio/ C si es endotrmica ormara m+s *roductos' # así'
absorber+ m+s calor e&itando el ascenso trmico/
De.alle E?2erimen.al
Ma.eriales
Duente de luE blanca diusa 5 >ubos de ensa#oGradilla
Arobeta de 25ml Ai*eta de 5 # 10ml
@aso de *reci*itado de 150ml Aiceta Goteros e.la milimetrada 5 eti"uetas o sticFers
Reac.iv/s
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$romato de *otasio ; 2$r9 0/1M 7icromato de
*otasio ; 2$r29 0/1M
Hidr,ido de 3odio aH9 1M cido $lorhídrico H$l9 1M >iocianato de Aotasio ;3$9 0/002M $loruro Drrico De$lJ9 0/2M $loruro de Aotasio ;$ls9
.ua destilada
Pr/cedimien./ E?2erimen.al
Princi2i/ de Le C>a.elier
Sis.ema de e30ili4ri/ del i/n Cr/ma./ @ i/n Dicr/ma./*
A& En medi/ 4Bsic/*•
.re.amos 1ml de soluci,n de $romato de *otasio K
2CrO
4 (ac) 0/1M # 1ml de 7icromato de *otasio
K 2Cr
2O
7 (ac) 0/1M en dos tubos de ensa#o' *or se*arado/
• Lue.o con una *i*eta medimos 0/2ml de NaOH (ac) 0/1M/
• .re.amos a la soluci,n de NaOH (ac) a ambas soluciones
hasta "ue uno de ellos cambie de color/
A&) En medi/ Bcid/*• .re.amos 1ml de soluci,n de $romato de *otasio
K 2CrO
4 (ac) 0/1M # 1ml de 7icromato de *otasio
K 2Cr
2O
7 (ac) 0/1M en dos tubos de ensa#o' *or se*arado/
• Lue.o con una *i*eta medimos 0/2ml de HCl(ac) 0/1M/
• .re.amos a la soluci,n de HCl(ac) a ambas soluciones
hasta "ue uno de ellos cambie de color/
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A& C/m2r/4aci1n de la reversi4ilidad*• $on las soluciones "ue cambiaron de color en los *untos /1
# /2/
• l tubo /1 a.re.amos .ota a .ota 0/2 ml de HCl(ac) hasta
"ue &ol&i, a su coloraci,n anterior/• l tubo /2 se le a.re.o 0/2 ml de NaOH (ac) hasta "ue
&ol&i, a su coloraci,n anterior/
/ e&ersibilidad entre el cloruro de hierro III9 # el >iocianato de*otasio:
−¿↔( FeSCN )(ac)+2
Fe(ac)+3 +SCN (ac )
¿
• !n un &aso de *reci*itado a.re.amos 20ml de a.ua
destilada # a<adir 2 .otas de FeC l3 # otras dos .otas de
KSCN / La soluci,n resultante la tras&asamos en tubos de
ensa#o con i.ual &olumen/ 3e obser&a el color rojo intenso
característico del ion ( FeSCN )(ac )+2
/
• %samos el *rimer tubo como *atr,n o est+ndar/
• l se.undo tubo a<adimos J .otas de soluci,n de KSCN /
O4servam/s c1m/ el c/l/r r// se ./rna mBs /sc0r/, lareacci1n se va >acia la derec>a (&
• <adimos al tercer tubo J .otas de FeC l3 / O4servam/s
c1m/ el c/l/r r// se ./rna mBs in.ens/, la reacci1n seva >acia la derec>a (&
• l cuarto tubo a.re.amos 0/J. de cristales de cloruro de
*otasio/ N/ se 20d/ /4servar 0n cam4i/ n/.a4le en él&
& De.erminaci1n c0an.i.a.iva de la c/ns.an.e dee30ili4ri/ median.e el mé./d/ c/l/rimé.ric/
INDICACIONES*
• La concentraci,n del ion >iocianato de hierro III9 K ( FeSCN )(ac )+2
se
determina *or una tcnica de i.ualaci,n de colores/
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• %na &eE conocida la concentraci,n del ion ( FeSCN )(ac)+2
se *uede
calcular la concentraci,n de los dem+s com*onentes en e"uilibrio:
−¿↔( FeSCN )(ac)+2
Fe(ac)+3
+SCN (ac )¿
• *artir de las concentraciones iniciales # los &ol4menes em*leados de
las soluciones de FeC l3 # KSCN se *uede calcular la concentraci,n
inicial de los iones Fe(ac)+3
#−¿
SCN (ac )¿ res*ecti&amente/
• La e*eriencia *lantea "ue siem*re se utiliEara un eceso de ion Fe(ac)+3
así el reacti&o limitante siem*re ser+ el ion −¿SCN ( ac )¿ / La concentraci,n
del ion Fe(ac )+3
&ariara' mientras "ue la concentraci,n del ion−¿
SCN (ac )¿
ser+ constante/
• La &ariaci,n de la concentraci,n del ion Fe(ac)+3
se obser&o *or la
dierencia en la intensidad del color rojo "ue se dbe a la ormaci,n del
ion com*lejo ( FeSCN )(ac)+2 ¿ / La concentraci,n del ion >iocianato de
hierro en e"uilibrio ser+ la misma "ue la concentraci,n inicial del
−¿SCN (ac )
¿ /
• !s necesario su*oner "ue la reacci,n en el *rimer tubo lle.o acom*letarse # "ue este ser+ el est+ndar "ue se tiene *ara determinar la
concentraci,n del ion ( FeSCN )(ac)+2
en los dem+s tubos' como la
intensidad de color de*ende de este ion # de la *roundidad del lí"uido'se *uede i.ualar el color del tubo est+ndar con el de los tubos'
etra#endo li"uido del tubo est+ndar/
PROCEDIMIEN"O*
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!n cinco tubos de ensa#o lim*io # seco rotulamos con los n4meros deluno al cinco' a<adimos 5/0ml de soluci,n de >iocianato de *otasio
KSCN 0/002M cada uno/
Lue.o a<adimos 5/0ml de FeC l3(ac) 0/2M al tubo 1' este ser+ el tubo
est+ndar/
Are*aramos una soluci,n de FeC l3(ac) 0/08M a *artir de la soluci,n
0/2M medimos 10/0ml de FeC l3(ac) 0/2M # se com*leta con a.ua
destilada hasta 25ml # lle&ar a un &aso de *reci*itado *ara meEclar bien'etrajimos 5/0ml # lo &ertimos al tubo n4mero 2/
7e esta soluci,n medimos 10ml # lo &ertimos a la *robeta lim*ia # seca*ara *re*arar la soluci,n de 0/0J2M descartar la soluci,n "ue "ueda enel &aso9' com*letar la *robeta con a.ua destilada hasta 25ml
meEclamos bien # se*aramos 5ml # lo &ertimos en el tubo n4mero J/ Medimos nue&amente 10ml de la soluci,n anterior # desechamos elresto *ara *re*arar la soluci,n de 0/0128M' &ertimos a una *robeta #a.re.amos hasta 25ml se*aramos 5ml # &ertimos al tubo n4mero /
Medimos nue&amente 10ml de la soluci,n anterior # desechamos elresto *ara *re*arar la soluci,n de 0/00512M' &ertimos a una *robeta #a.re.amos hasta 25ml se*aramos 5ml # &ertimos al tubo n4mero 5/7esechamos el resto/
3e*aramos el tubo 1 # 2 *ara en&ol&erlos en *a*el blanco # mirandohacia abajo a tra&s de los tubos "ue estaban diri.idos a una uente deluE blanca diusa/ !trajimos las cantidades necesarias *ara i.ualar loscolores/
7el mismo modo con el tubo 1 # J/ Lue.o con el tubo 1 # ' *or ultimocon el tubo 1 # 5/ notamos las alturas de los lí"uidos/
DA"OS Y CALCULOS*
3e determin, la raE,n de alturas e*erimental de cada *ar' di&idiendo lasalturas del tubo 1 entre la altura del tubo 2' J' ' 5/ 3iendo 1NiO1/
û La concentraci,n del ion −¿SCN (ac )
¿ en los 5 tubos ser+ dierente a 0/002M
debido a "ue se dilu#o a.re.ando 10ml de a.ua destilada como elnue&o &olumen es el doble entonces la nue&a concentraci,n ser+0/001M/
û Multi*licando la raE,n de es*esor del lí"uido *or la concentraci,n del ion
−¿SCN (ac )
¿ se calculo la concentraci,n del ion com*lejo ( FeSCN )(ac)+2
en el
e"uilibrio/
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!m*leando las concentraciones halladas en cada caso *rocedemos arealiEar los c+lculos *ara encontrar las constantes de e"uilibrio/
−¿↔ ( FeSCN )(ac )+2
Fe
(ac
)
+3 +SCN (ac
)
¿
;i4li/=raF5a
htt*:NNes/PiFi*edia/or.NPiFiN!"uilibrio"uR$JR7mico htt*:NNPPP/mono.raas/comNtrabajosSJNe"uilibrio-"uimicoNe"uilibrio-"uimico/shtml
a#mond $han. TQuímicaU' 10ma edici,n' McGraP HillInteramericana' Mico 2010
>eodore L/ BroPn' H/ !u.ene Lema#' )r/ C Bruce !/ Burstein/TQuímica' La $iencia $entralU/ Arentice Hall Mico/ 1((8