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Estudios Generales – UNALM. Guía de Práctica de Laboratorio Química General. Modalidad Virtual.^1 Villegas Silva, Elvito; Alegría Arnedo, María Cecilia.; Gaspar De la Cruz, Gladys.; Valverde Flores, Jhonny Wilfredo.
SEMANA 11: PRÁCTICA 6
EQUILIBRIO QUÍMICO ENTRE IONES FÉRRICOS E IONES TIOCIANATO
1. INTRODUCCIÓN
La mayoría de las reacciones químicas son reversibles, al menos en cierto grado. Al inicio de un proceso reversible, la reacción procede hacia la formación de productos. Tan pronto como se forman algunas moléculas de producto, comienza el proceso inverso: estas moléculas reaccionan y forman moléculas de reactivo. El equilibrio químico se alcanza cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones netas de reactivos y productos permanecen constantes. El equilibrio químico es, por tanto, un proceso dinámico. El equilibrio químico es importante para explicar un gran número de fenómenos naturales, y desempeña un papel importante en muchos procesos industriales.
2. OBJETIVOS Los estudiantes, al término de la sesión de laboratorio serán capaces de: Estudiar el cambio de equilibrio entre iones férricos e iones tiocianato aumentando la concentración de cualquiera de ellos. Presentar un reporte del tema tratado en el formato establecido así como buscar la información necesaria parar la resolución de las preguntas planteadas. 3. MARCO TEÓRICO Dada la siguiente figura. Figura 1. Concentración vs. Tiempo de una reacción reversible Para una reacción reversible de la forma Donde a, b, c y d son coeficientes estequiométricos de las especies reactivas A, B, C y D.
Estudios Generales – UNALM. Guía de Práctica de Laboratorio Química General. Modalidad Virtual.^2 Villegas Silva, Elvito; Alegría Arnedo, María Cecilia.; Gaspar De la Cruz, Gladys.; Valverde Flores, Jhonny Wilfredo. La expresión de la constante de equilibrio, a una temperatura dada, es: Esta expresión se deduce de la ley de acción de masas que establece que para una reacción reversible en equilibrio, y a una temperatura constante, una relación determinada de concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante Kc llamado constante de equilibrio. Decimos que esta relación es la expresión de la constante de equilibrio. Los corchetes de la ecuación significan concentraciones molares. Es importante resaltar que aunque las concentraciones de reactivos y productos pueden variar, el valor de Kc para una reacción dada permanece constante, siempre y cuando la reacción esté en equilibrio y la temperatura no cambie. Para las reacciones que no han alcanzado el equilibrio se utiliza el cociente de reacción Qc que se calcula igual que Kc pero con concentraciones que no son de equilibrio. Para determinar el sentido de la reacción basta comparar el valor de ambas magnitudes Qc y Kc.
- Si Qc < Kc , para alcanzar el equilibrio, los reactivos deben transformarse en productos y la reacción neta procede hacia la derecha.
- Si Qc > Kc , para alcanzar el equilibrio, los productos deben transformarse en reactivos y la reacción neta procede hacia la izquierda. Si Qc = Kc , las concentraciones iniciales son concentraciones de equilibrio; el sistema está en equilibrio El equilibrio químico representa un balance entre las reacciones directa e inversa. Hay diversos factores experimentales que pueden alterar este balance y desplazar la posición del equilibrio hacia los productos o hacia los reactivos. Las variables que se pueden controlar en forma experimental son:
- La concentración de reactivos y productos
- La presión y el volumen
- La temperatura Existe una regla general que ayuda a predecir, de manera cualitativa, en que sentido se desplazará una reacción química cuando se altera su equilibrio. Esta regla, conocida como principio de Le Châtelier establece que si un sistema en equilibrio se perturba por un cambio de temperatura, presión o concentración de uno de los componentes, el sistema desplaza su posición de equilibrio de modo que se contrarreste el efecto de la perturbación, hasta alcanzar un nuevo estado de equilibrio. En esta experiencia se pretende visualizar el concepto de equilibrio químico utilizando los cambios de color que se producen en una reacción química reversible y coloreada. La reacción elegida es la formación del ión complejo hexakis(tiocianato)ferrato (III), [Fe(SCN) 6 ]-3^ de color rojo sangre. Este ión complejo se forma mezclando una disolución transparente de tiocianato de potasio, KSCN, con otra de cloruro de hierro (III), FeCl 3 , de color amarillo claro. Los iones tiocianato, SCNˉ, reaccionan con los iones hierro (III), Fe+3, dando lugar al ión [Fe(SCN) 6 ]-3^ de color rojo. El equilibrio dinámico que se establece entre los tres iones está dado por:
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3. Comparar la intensidad relativa del ión complejo en cada uno de los tres tubos de ensayo e interpretar
las observaciones aplicando el principio de Le Chatelier y el cociente de reacción , Qc.
6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS. Realizar una discusión crítica comparativa entre los resultados obtenidos en fuentes bibliográficas (datos teóricos), también debe considerar las observaciones en el laboratorio identificando infraestructura, calidad de materiales, equipos y cualquier deficiencia que restringe el desarrollo de los experimentos. 7. CONCLUSIONES Las conclusiones corresponden a la síntesis de todas las actividades desarrolladas en la práctica de laboratorio con la finalidad de obtener los datos para realizar la evaluación final: ¿qué obtuve?; ¿qué logré?; ¿cuáles son esos resultados?
EVALUACIÓN DE ENTRADA – PRÁCTICA 6
FECHA: …………………..……… NOTA……….…….
Apellidos y nombres …………………..…………………………… Firma…………………....… Grupo de Teoría…………………………….. Grupo de práctica: ……………………….……….. Título de la Práctica 9……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… BALOTARIO DE PREGUNTAS
- ¿Cómo define la constante de equilibrio? Escriba un ejemplo
- ¿Qué es la constante de reacción?
- Escriba la expresión de Ka o Kb de las siguientes sustancias: a. FeCl 3 b. KSCN c. NaOH
- Explique ud. en qué consiste el principio de Le Chatelier.
CUESTIONARIO PARA EL INFORME 11
- ¿Cuáles son los objetivos de la práctica 11?
- Explique ud. en qué consiste el principio de Le Chatelier.
- ¿Qué importancia tiene el cambio de color en el equilibrio químico de una reacción química?
REPORTE DE LABORATORIO N^0
EQUILIBRIO QUÍMICO ENTRE IONES FÉRRICOS E IONES TIOCIANATO
PROFESOR(A):
FECHA:
N^0 DE GRUPO:
HORARIO:
INTEGRANTES:
Apellidos y Nombres 1 2 3 4 5 Actividad 1 Escriba la reacción correspondiente al equilibrio químico estudiado, así como las expresiones del cociente de reacción y de la constante de equilibrio. Explique cuál es la diferencia entre ambas magnitudes. Ecuación del equilibrio químico: Qc = Kc = Explicación:
INFORME PRÁCTICA 11. EQUILIBRIO QUÍMICO ENTRE IONES
FÉRRICOS E IONES TIOCIANATO
I. INTRODUCCIÓN (Justificación y Objetivo de la Práctica) II. REVISIÓN DE LA LITERTURA (Marco Teórico) III. MATERIALES Y MÉTODOS IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓNES V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS VII. ANEXOS VIII. CUESTIONARIO
7. REFERENCIAS Equilibrio químico: https://amrita.olabs.edu.in/?sub=73&brch=7&sim=112&cnt= Il principio di Le Chatelier https://www.youtube.com/watch?v=fQ5sj1Ty-SU Raymond Chang & Kenneth Goldsby (2013), Química. México, D. F: Mc Graw Hill. Undécima Edición.
