QUÍMICA Y FARMACIA EQUILIBRIO QUÍMICO

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Con el paso del tiempo en el transcurso del laboratorio aparecieron ‘manchas’ negras en los restos de solución adheridos en la parte superior del tubo, las cuales asumimos podría tratarse de CuO (cuyo color es negro).

Equilibrio 2:

Fig. 4 A)De izquierda a derecha: reacciones 1, 2, 3, 4 y disolución inicial de KSCN y FCl3. B) Resultado de las reacciones correspondientes, mismo orden.

[pic 86] [pic 87][pic 88][pic 89]

Fe3+(ac) + SCN-(ac) Fe (SCN)2+[pic 90]

Ec. rxn 4: 3KSCN + FCl3 Fe(SCN)3 + 3KCl[pic 91]

Al hacer la primera reacción en el tubo de ensayo puede verse que este adquiere una coloración roja muy intensa, esto debido a la presencia de hierro (un color muy similar al de nuestra sangre, ya que la hemoglobina, de los glóbulos rojos que en ella se encuentran, posee hierro y este le da su color característico), específicamente seria el color de Fe(SCN)3, ya que el KCl es incoloro. Así entonces, podemos asumir que el desplazamiento de la reacción es hacia los productos.

Con respecto a los tubos 2, 3 y 4 se realizaron las siguientes observaciones:

- En el tubo 2, al que fue añadido FCl3, el equilibrio de la reacción se desplazó hacia los productos, para así aumentar la concentración de ellos y volver al equilibrio. Es por ello que la coloración de este tubo volvió a ser la rojo sangre de la primera solución realizada, al aumentar la concentración de Fe(SCN)3.

- En el tubo 3, al que fue añadido KSCN, ocurrió prácticamente lo mismo que en 2, pero al no aumentar la concentración de hierro, esta no se tornó a un rojo tanto más fuerte como en el tubo 2.

- En el tubo 4, al que fue añadido NaOH, el ión hidróxido reaccionó con el hierro formando Fe(OH)3, y haciendo con ello que la reacción se desplace hacia los reactantes.

Equilibrio 3.1:

H3O+(ac) + 2CrO42- (ac) Cr2O72-(ac) + OH-(ac)[pic 92]

Ec. rxn 5: 2 K2CrO4 + 2HCl 2 KCl + K2Cr2O7 + H2O[pic 93]

En esta reacción, con la adición de HCl, se aumenta la concentración de iones hidronio, por ello la reacción se desplaza hacia la formación de productos, entre ellos el K2Cr2O7, quien le da la coloración naranja que puede ser observada en el tubo B.

Ec. rxn 6: K2CrO4 + HCl + NaOH NaCl + K2CrO4 + H2O[pic 94]

En el caso contrario, al añadir el NaOH, la concentración de iones hidroxilo aumenta, haciendo que el equilibrio se desplace hacia los reactantes, con lo que se obtiene una coloración amarilla (como se observa en el tubo A) característica del cromato, en este caso de K2CrO4.

Equilibrio 3.2:

Ba2+(ac) + CrO42-(ac) BaCrO4 (s)[pic 95]

Ec. rxn 7: K2CrO4 + BaCl2 KCl + BaCrO4 [pic 96]

Ec. rxn 8: BaCrO4 + 2HCl CrO4 + BaCl2 + 2H+[pic 97]

En la reacción 7 se formó cromato de bario, cuyo color es el observado en el tubo D. Luego, con la adicion del agua y HCl en la reacción 8, se formó cromato, cuya coloración amarilla fue nuevamente observada en el tubo C, más un precipitado de BaCrO4. En la reacción 8 entonces, el equilibrio fue desplazado hacia los reactantes.

Fig. 5 De izquierda a derecha: reacciones A, B, D y C, o reacciones 5, 6, 8 y 7 respectivamente.

[pic 98]

CONCLUSIÓN

De acuerdo a lo observado durante el práctico y a los resultados obtenidos, se concluye que el principio de Le Châtelier se da y se corrobora mediante la mezcla de las soluciones, las cuales en forma de reactivos y productos adoptaban colores distintos. Este cambio de color era indicio de que el equilibrio de las soluciones era perturbado, y dependiendo del reactivo que fuera adicionado, se pudo observar como la reacción cambiaba al color de alguno de los componentes (ya fueran reactantes o productos). A partir de dichos cambios de color, fue posible confirmar lo que era esperado luego de haber evaluado las ecuaciones químicas iniciales con los compuestos que fueron agregados a cada reacción.

En los equilibrios realizados se pudo observar cómo diferentes compuestos, ácidos y bases perturbaban el equilibrio de las reacciones, haciéndolo ir y venir de reactantes a productos, pero siempre el sistema buscó su equilibrio. Esto pudo ser claramente observado por medio de los cambios de color en las reacciones realizadas, y con ello, se logró demostrar concretamente como es que actúa el desplazamiento de los equilibrios en las reacciones que son afectadas por la concentración de alguno de sus componentes, ya fueran reactantes o productos.

REFERENCIAS

Petrucci R, Herring F, Madura J, et al. Principios del equilibrio químico. Química General, 10ma edición. Madrid, España. Pearson Educación S.A, 2011; 655-696.

Chang R. Equilibrio químico. Química, 10ma edición. México D. F., México. Mc Graw Hill, 2010; 614-657.

Chang R. Química de los metales de transición y compuestos de coordinacion. Química, 10ma edición. México D. F., México. Mc Graw Hill, 2010; 952-985.

Manual de laboratorio Química General II (Dra. Leonora Mendoza, Mg Ana María Rufs)