Equilibrio químico - Red Creativa de Ciencia

Trabajo Práctico Nº 8
Equilibrio químico
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Algunos procesos parecen proseguir hasta su terminación, pero otros parecen detenerse
en una etapa previa. En este caso se dice que el sistema alcanzó el equilibrio.
En el equilibrio químico, cuando una mezcla de reacción alcanza una determinada
composición, la reacción parece detenerse. Una mezcla de sustancias en equilibrio
químico no tiene tendencia a producir más productos o a revertirse a reactivos, sin
embargo, en esta situación los reactivos siguen formando productos pero los productos
forman reactivos a una velocidad igual y por lo tanto no se observa un cambio neto de la
composición.
Un sistema en equilibrio es el que no presenta tendencia a cambiar en ninguna dirección.
Tal sistema permanece en este estado hasta que es perturbado por el cambio de las
condiciones, como por ejemplo la variación de la temperatura o la adición de reactivos.
Debido a que los equilibrios químicos son dinámicos, responden a los cambios en las
condiciones en las cuales tiene lugar una reacción. En el equilibrio, la relación de
concentraciones de productos y reactivos se mantiene constante a una temperatura
constante, por ejemplo:
para la reacción aA + bB
cC + d D a una Temperatura dada se cumple que:
[C]cen el equilibrio [D]den el equilibrio /[A]aen el equilibrio[B]ben el equilibrio = K
siendo [X]aen el equilibrio la concentración molar del reactivo X (A, B, C o D) en el equilibrio y K
la CONSTANTE DE EQUILIBRIO para la reacción como está escrita y a la temperatura a
la que se encuentra el sistema.
Cuando se desestabiliza un equilibrio por el agregado o la extracción de un reactivo (por
ejemplo), la relación entre las concentraciones de productos y reactivos cambia y se aleja
del valor de K y por lo tanto el sistema tenderá a restablecer esta relación de
concentraciones de modo de volver a alcanzar el equilibrio y por lo tanto ese valor de K.
Ejemplo, si al sistema anterior se le agrega más A, la concentración de A aumentará y por
lo tanto la nueva relación de concentraciones en el instante en que se modificó el sistema
será:
[C]c [D]d / [A]a [B]b = Q > K
Esta nueva relación, que llamamos cociente de reacción: Q, no es constante y en este
caso es distinto de K. Entonces para cumplir con ese valor de K, el sistema reaccionará
de modo de disminuir la concentración de A y por lo tanto aumentará la concentración de
C y la de D. (¿Qué ocurrirá con la concentración de B?).
Conocer cómo se comportan los sistemas en equilibrio dinámico es importante
para poder controlar los procesos de acuerdo a los intereses del caso. Por
ejemplo, en los procesos industriales se puede extraer continuamente el producto
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deseado y de esa manera la reacción responde aumentando la producción (ver
ejemplo de la síntesis del amoníaco comercial).
OBJETIVOS DEL TP
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Analizar la respuesta de un sistema CrO42- (aq) / Cr2O72- (aq) en equilibrio químico
a los cambios en la concentración de H+
Analizar la respuesta de una mezcla solución saturada de BaCrO4 (aq) / BaCrO4 (s),
frente al agregado de una sal de Ba2+
REALIZACIÓN DEL TP
a) influencia del agregado de H+ y OH- a una mezcla CrO42- (aq) / Cr2O72- (aq) en
equilibrio
1• En dos tubos de ensayos, colocar una pequeña cantidad (1 ml) de la solución que
contiene una mezcla de CrO42- (aq) y Cr2O72- (aq).
• Agregar gotas de una solución de NaOH en ambos tubos de ensayo
• Registrar los cambios de color y guardar las soluciones resultantes (rotuladas
como A y B)
2• En otros dos tubos de ensayos, colocar una pequeña cantidad (1 ml) de la
solución que contiene una mezcla de CrO42- (aq) y Cr2O72- (aq).
• Agregar gotas de una solución de HCl en ambos tubos.
• Registrar los cambios de color y guardar las soluciones resultantes (C y D)
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Agregar NaOH (gota a gota) a uno de los tubos preparados en 2).
Registrar los cambios de color.
Agregar HCl (gota a gota) a uno de los tubos preparados en 1).
Registrar los cambios de color.
Analizar los resultados
Elaborar conclusiones
b) influencia del agregado de H+ y OH- a una mezcla BaCrO4 (aq) / BaCrO4 (s)
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Colocar una pequeña cantidad de la solución CrO42- (aq)/ Cr2O72- (aq) en un tubo
de ensayo. Agregar 2 gotas de HCl. Luego, agregar BaCl2 gota a gota. Registrar
los cambios observados y guardar la solución. Rotular como solución 1.
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Colocar una pequeña cantidad de la solución CrO42- (aq)/ Cr2O72- (aq) en un tubo
de ensayo. Agregar 2 gotas de NaOH. Agregar BaCl2 gota a gota. Registrar los
cambios observados y guardar la solución. Rotular como solución 2.
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A la solución 1 agregar NaOH gota a gota. Registrar los cambios observados.
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A la solución 2 agregar HCl gota a gota. Registrar los cambios observados.
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Analizar los resultados
Elaborar conclusiones
c) influencia del agregado de Ba2+ a una mezcla BaCrO4 (aq) / BaCrO4 (s)
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Colocar una pequeña cantidad de la solución CrO42- (aq)/ Cr2O72- (aq) en un tubo
de ensayo. Agregar gotas de NaOH.
Agregar BaCl2 gota a gota y observar.
Registrar lo observado.
Analizar los resultados.
Elaborar conclusiones.
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