EQUILIBRIO QUÍMICO DINÁMICO Y APLICACIONES AL PRINCIPIO DE LE CHATELIER

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Observamos lo mismo al repetir el procedimiento pero en orden contrario, al añadir cloruro a la solución rosada estamos aumentando la concentración de uno de sus reactivos (Cl) y el equilibrio se desplaza al lado izquierdo cambiando a color azul, y al añadir agua a esta solución también estamos aumentando la concentración de uno de sus reactivos (H2O) y el equilibrio vuelve a desplazarse al lado derecho y tornar a color rosado.

C. EQUILIBRIO QUÍMICO

Se logró perturbar el sistema por medio del cambio en la temperatura. Observamos que al calentar la solución rosada desplazamos el equilibrio a los reactivos (solución azul) y luego al enfriar en agua a 55°C desplazamos nuevamente el sistema, de manera que se evidenció punto de equilibrio al entrar en un color violeta. Permitiendo corroborar la reversión de las reacciones efectuadas.

APLICACIONES AL PRINCIPIO DE LE CHATELIER

PARTE A

Equilibrio del ion cromato-dicromato:

El ion cromato (color amarillo) reacciona con los protones del ácido clorhídrico para dar el ion dicromato (color naranja).

[pic 6]

- Al añadir ácido clorhídrico a una solución color amarilla de cromato de potasio aumentamos la concentración de uno de sus reactivos (parte ácida), de manera que el sistema se desplaza al lado derecho y obtenemos la solución color naranja. Al añadir hidróxido de sodio a la solución amarilla de cromato de potasio, ésta se neutraliza y aumenta la concentración de agua pero al mismo tiempo disminuye la concentración de (H3O+) entonces el equilibrio nuevamente se desplaza, quedando en el lado izquierdo y conservando el color amarillo.

Equilibrio de precipitación del cromato de bario:

Al mezclar la disolución de cromato de potasio (K2CrO4) con la de nitrato de bario (Ba(NO3)2), con los iones bario y cromato se formará cromato de bario:

[pic 7]

Se forma un precipitado blanco el cual es el cromato de bario.

- El nitrato de bario en una solución de cromato de potasio da la formación de precipitado amarillo lo cual quiere decir que el equilibrio no se desplaza y que los iones Ba+ reaccionan con CrO42- lo cual forma el precipitado que observamos, pero al añadir nitrato de bario al dicromato de potasio no observamos ningún cambio y esto ocurre porque la solubilidad de este es mucho mayor a la del cromato de potasio y no precipita.

- Si una vez alcanzado el equilibrio se le añade HCl, como se sabe por el equilibrio Cromato-Dicromato, los pocos iones cromato que hubiesen quedado en la disolución se convertirán en iones dicromato (color naranja). Al desaparecer los iones cromato, el equilibrio Cromato-Bario se desplazará hacia la izquierda y el precipitado se disolverá.

PARTE B

Equilibrio del ion complejo tiocianato férrico:

- Al añadir cristales de KNO3 al equilibrio, el complejo Fe(SCN)2+ rojo se disocia es decir que disminuye su concentración y el color se desvanece en forma notable. Esta transición es consecuencia del incremento de la fuerza iónica de la solución y se debe al efecto de añadir un electrolito al sistema en equilibrio.

Fe3+ + SCN- ↔ Fe (SCN)2+

La intensidad del color rojo nos indica, de manera cualitativa, la cantidad del ion tiocianato en la mezcla en equilibrio.

CUESTIONARIO

- Cuando una reacción química se realiza, se intercambia energía (usualmente calor) con los alrededores; en este contexto, se dice que la reacción es endotérmica si absorbe calor, y, exotérmica si libera calor. ¿Cómo clasificaría a la formación de las sustancias azul y rosada?

La sustancia rosada es exotérmica, de manera que al aplicar calor permite el cambio del sistema a la sustancia azul, la cual es endotérmica.

- Con base en el principio de Le Chatelier y en los cambios observados, explique la dirección del desplazamiento del equilibrio:

[pic 8]

Cuando se agrega HCl(ac), NaOH(ac) y Ba(NO3)2(ac). .Indique el estado inicial y final utilizando letras grandes y pequeñas para dar la idea de que se encuentra en mayor concentración y que en menor concentración.

HCl: al adicionar ácido clorhídrico al equilibrio estamos aumentando la concentración de uno de los reactivos de la solución del cromato, y por lo tanto el equilibrio se desplaza al lado contrario o derecho.

NaOH: al adicionar hidróxido de sodio, este se disocia por completo por ser una base fuerte y el ion OH- aumenta la concentración del agua en la solución de dicromato de potasio y por esta razón el equilibrio se desplaza al lado izquierdo.

Ba(NO3)2: Cuando adicionamos nitrato de bario a una solución de cromato de potasio color amarillo obtenemos un precipitado amarillo lo cual quiere decir que el equilibrio no se desplaza y que los iones Ba+ reaccionan con CrO42- lo cual forma el precipitado que observamos, pero al añadir nitrato de bario al dicromato de potasio no observamos ningún cambio y esto ocurre porque la solubilidad de este es mucho mayor a la del cromato de potasio y por tal razón no precipita.

CONCLUSIONES

- Una reacción química si puede ser reversible y en esta los productos de la reacción vuelven a combinarse para generar los reactivos.

- Un cambio de temperatura en un equilibrio químico puede alterarlo y lograr que el equilibrio se desplace para uno de sus dos lados.

- Un cambio en la concentración de algún reactivo o producto en un equilibrio químico puede alterar y lograr que el equilibrio se desplace hacia uno de sus lados.

- Según el principio de Le Chatelier: Cuando se presenta un equilibrio químico, y se perturba el equilibrio añadiendo algún ion presente en la reacción, se desplazará la reacción para “mitigar” este cambio, generando un nuevo equilibrio, lo cual se confirmó experimentalmente con el equilibrio cromato-dicromato.

BIBLIOGRAFÍA

- Velocidad de reacción

http://cienciasenbachillerato.blogspot.com.co/2011/05/velocidad-de-reaccion-y-equilibrio.html