Informe 08 Quimica

7/18/2019 Informe 08 Quimica

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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L

M A Y O R D E S A N M A R C O S

(UNIVERSIDAD DEL PERÚ,

DECANA DE AMÉRICA)

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIALE.A.P. INGENIERIA INDUSTRIAL

TRABAJO DE LABORATORIO N°9

TEMA: Equilibi! qu"#i$! % $!&'&* +**quilibi!

CURSO:

Lb!!i! +* u"#i$

PRO-ESOR:I&./ 0ili! R!#*!, B*&i.&!

ALUMNOS:CODI1O

D23il R!4', S&+59675885

D* l Cu Vl3*+*, Mi.u*l5967588

Ju2* C;i<&, Mi.u*l =&.*l5967558

1#*&+i C;#bi, >;*i&*

59675585



L3*i&! L?<*, J!'@ Al*&+*59675587

Ciu++ U&i3*'ii, +* 4uli! +*l 8559

INTRODUCCIÓN

Pocas reacciones químicas proceden en una sola dirección. La mayoría 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, comiena el proceso inverso! estas moléculas reaccionan y

forman moléculas de reactivo. El equilibrio químio se alcana cuando las

velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones de los

reactivos y productos permanecen constantes.

"l equilibrio químico es un proceso din#mico. $e puede comparar con el movimiento

de los esquiadores en un centro de esquí repleto de personas, donde el n%mero de

esquiadores que suben a la monta&a por el teleférico es igual al n%mero deesquiadores que ba'an desli#ndose. Aunque hay un acarreo constante de

esquiadores, la cantidad de personas que hay en la cima y la que est# en la base de la

ladera no cambia.

(abe se&alar que en el equilibrio químico participan distintas sustancias como

reactivos y productos. "l equilibrio entre dos fases de la misma sustancia se denomina

equilibrio físico porque los cambios que suceden son procesos físicos. La evaporación

de agua en un recipiente cerrado a una temperatura determinada es un e'emplo de

equilibrio físico. "n este caso, el n%mero de moléculas de ) *+ que de'an la fase

líquida y las que vuelven a ella es el mismo!

)*+l- )*+g-

Aunque el estudio del equilibrio físico da información %til, como la presión de vapor de

equilibrio, los químicos tienen un interés especial por los procesos químicos en el

equilibrio.

Por otro lado, la o!"#$!#e %e equilibrio est# determinada por la epresión

matem#tica de la acción de masas/ propuesta por los químicos noruegos (ato

0uldberg y Peter 1aage, en 2345. 6ada una reacción!

$A & b' C & %D



6onde a, b, c y d son coeficientes estequiométricos de las especies reactivas A, 7, ( y

6. Tendremos para una temperatura dada!

( ) *C+*D+% , *A+$*'+b

6onde 8, es la constante de equilibrio. "sta ley 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 8 la constante de

equilibrio-. +bservamos adem#s que, aunque las concentraciones pueden variar, el

valor de 8 para una reacción dada permanece constante, siempre y cuando la

reacción esté en equilibrio y la temperatura no cambie.

DESCRIPCIÓN Y DISCUSIÓN

-. Obe#i/o"

+bservar las características de un sistema en equilibrio.

6eterminación cuantitativa de las especies presentes en un sistema en

equilibrio.

)allar eperimentalmente la constante de equilibrio para el presente

eperimento mediante colorimetría.

0. P$r#e E12erime!#$l

0.-. M$#eri$le" 3 Re$#i/o"

I. M$#eri$le"

• 5 Tubos de ensayo, de iguales dimensiones.

• 2 0radilla

• 2 Probeta

• 2 Pipeta

• 2 9aso de 2:;ml

• <egla milimetrada

• =uente de lu blanca difusa

II. Re$#i/o"

• Tiocianato de potasio sulfocianuro de potasio- 8$(> ;.;;*?

• Tricloruro de )ierro ;.*?

• (loruro de Potasio sólido 8(ls-

• Agua destilada

0.0. De"$rrollo %e l$ Pr4#i$

555Ob"er/$i6! %el Pri!i2io %e Le C7$#elier555



-8 Para el presente eperimento comenaremos agregando en un vaso seco y

limpio *;ml de agua destilada. Luego adicionamos @ gotas de Tricloruro de

)ierro =e(l@ y @ gotas de Tiocianato de Potasio 8$(>. +bservaremos la

reacción!

=e(l@ 8$(> =e$(>-(l* 8(l B

=e@(lC 8$(>C =e$(>-*(lC 8(lC

=e@ $(>C =e$(>-*

08 Ahora esperamos hasta que se complete la reacción. >otaremos que el

agua destilada, al haberle agregado @ gotas de Tricloruro de )ierro =e(l@ y @

gotas de Tiocianato de Potasio 8$(> cambia su color transparente a un color

ro'io tipo sangre-, esto se debe a la presencia del tiocianato $(>-.

98 A partir de la mecla en el vaso, dividimos cantidades iguales y las

distribuimos en 5 tubos de ensayo. Luego colocamos los tubos en la gradilla.Luego, de iquierda a derecha tendremos! Tubo D2, Tubo D*, Tubo D@,

Tubo D5.

:8 Ahora procederemos a observar el principio de Le C7$#elier;

E! el #ubo <- no agregaremos ninguna sustancia, pues éste nos servir# como

tubo est#ndar ó patrón para comparar con el resto de tubos. "ste tubo presenta

un color naran'a.

E! el #ubo <0 agregamos @ gotas de (SCN. La sustancia originalmentenaran'a se torna ro'o sangre muy fuerte es el m#s oscuro de todos los tubos-.

(omo el color del compuesto es m#s intenso, concluimos que la reacción se

ha desplaado hacia la derecha -.

E! el #ubo <9 agregamos @ gotas de FeCl9. Al comparar con el patrón color

naran'a-, observamos que el tubo D@ marca un color ro'io oscuro. Al haberse

tornado m#s oscuro, podemos concluir que la reacción se ha desplaado hacia

la derecha -.

E! el #ubo <: agregamos cristales de (Cl. Al comparar con el patrón color

naran'a-, observamos que el tubo D5 marca un color naran'a muy claro. Al



haberse tornado m#s claro, podemos concluir que la reacción se ha

desplaado hacia la iquierda -.

=inalmente, calentamos el patrón #ubo <-- para ver hacia dónde se desplaa

la reacción. $abemos lo siguiente!

Re$i6! E!%o#=rmi$

A 7 B ( 6

Al aumentar la temperatura, la reacción se desplaar# hacia la derecha -.

Al disminuir la temperatura, la reacción se desplaar# hacia la iquierda

-.

Re$i6! E1o#=rmi$

A 7 ( 6 B

Al aumentar la temperatura, la reacción se desplaar# hacia la iquierda

-.

Al disminuir la temperatura, la reacción se desplaar# hacia la derecha -.

"n nuestra reacción tenemos!

=e(l@ 8$(> =e$(>-(l* 8(l B

>otamos que es una reacción eotérmica, por tanto al aumentar la

temperatura, la reacción se desplaar# hacia la iquierda -, con lo que el

color del tubo D2 ser# ahora un color naran'a m#s claro.



(on estos 5 eperimentos, hemos observado las propiedades del Principio de

Le (hatelier. Ahora lavamos y secamos todos los materiales para pasar a la

segunda parte del eperimento.

555 C4lulo %el /$lor e12erime!#$l 2$r$ (eq me%i$!#e olorime#rí$555

>8 "n nuestra reacción tenemos!

=e@ $(>C =e$(>-*

Fe9& SCN5 ?FeSCN@0&

* + I!ii$l Ci Ci 0

* + Re$i6! -x -x +x

* + Equilibrio Ci - x Ci - x X

6onde EF es la concentración en el equilibrio del comple'o.

Para este eperimento usaremos el 8$(> ;.;;*? y =e(l@ ;.*?.

8 Gsaremos @ tubos de ensayos limpios y secos, los cuales colocaremos en la

gradilla. 6e iquierda a derecha ser#n! Tubo D2, Tubo D* y Tubo D@. Luego

agregamos a cada uno de los tubos de ensayo :ml de 8$(> ;.;;*?.

6ebemos agregar al Tubo <-B :ml de =e(l@ ;.*?/ al Tubo <0B :ml de =e(l@

;.;@*? y al Tubo <9B :ml de =e(l@ ;.;2*3?. "l =e(l@ ;.*? ya lo tenemos, pero

el =e(l@ ;.;@*? y el =e(l@ ;.;2*3? no los tenemos, así que tendremos que

prepararlos.

8 Agregamos :ml de =e(l@ ;.*? al Tubo <-, que servir# adem#s como patrón.

+bservamos que la mecla se torna de un color ro'o sangre muy fuerte.

8 Pre2$r$i6! %e 0>ml %e "olui6! %e FeCl9 .90M

A partir de un volumen E92F de una solución de =e(l@ ;.*? queremos preparar

*:ml de =e(l@ ;.;@*?.



9eamos!

(2 92 H (* 9*

;.* 92 H ;.;@* *:

92 H 5ml

6e donde obtenemos que necesitaremos 5ml de =e(l@

;.*? para preparar *:ml de =e(l@ ;.;@*?.

(on la ayuda de la pipeta agregamos 5ml de =e(l@ ;.*? a la probeta y luego

completamos con agua destilada hasta obtener un total de *:ml debemos

agregar *2ml de agua destilada-. (on esto, hemos preparado la solución de

=e(l@ ;.;@*? color amarillento-.

-8 Gsando la pipeta sacamos :ml de solución de =e(l@ ;.;@*? que seencuentra en la probeta y echamos esto en el tubo D*. "l #ubo <0 tendr# un

color muy similar al del tubo D2 ro'o sangre-, con una ligera tendencia a fucsia.

--8 Pre2$r$i6! %e 0>ml %e "olui6! %e FeCl9 .-0M

A partir de un volumen E9@F de una solución de =e(l@ ;.;@*? queremos

preparar *:ml de =e(l@ ;.;2*3?.

9eamos!

(@ 9@ H (5 95

;.;@* 9@ H ;.;2*3 *:

9@ H 2;ml

6e donde obtenemos que necesitaremos 2;ml de =e(l@ ;.;@*? para preparar

*:ml de =e(l@ ;.;2*3?.

(on la ayuda de la pipeta agregamos 2;ml de =e(l @ ;.;@*? a una nueva

probeta limpia y luego completamos con agua destilada hasta obtener un total



de *:ml debemos agregar 2:ml de agua destilada-. (on esto, hemos

preparado la solución de =e(l@ ;.;2*3? color amarillento claro-.

-08 Gsando la pipeta sacamos :ml de solución de =e(l@ ;.;2*3? que se

encuentra en la probeta y echamos esto en el tubo D@. "l #ubo <9 tendr# un

color ro'o sangre con una mayor tendencia a fucsia.

-98 Com2$r$i6! 2or olor

Ia tenemos preparados los @ tubos de ensayo requeridos!

Tubo <- :ml de 8$(> ;.;;*? :ml FeCl9 .0MTubo <0 :ml de 8$(> ;.;;*? :ml FeCl9 .90MTubo <9 :ml de 8$(> ;.;;*? :ml FeCl9 .-0M

La comparación por color consiste en comparar haciendo uso de un

fluorescente, primero el color del tubo D2 patrón- y el tubo D*/ y luego el tubo

D2 con el tubo D@. Al hacer la comparación, debemos envolver ambos tuboscon un papel blanco alrededor de los costados, luego pondremos los tubos

frente al fluorescente y observaremos detenidamente el fondo de cada tubo,

compar#ndolos y observando la diferencia de color que hay entre ambos tubos.

"l patrón ser# el que tenga el color m#s oscuro, y por eso procederemos a

etraer, usando la pipeta, gotas del patrón hasta que ambos tubos que est#n

siendo comparados tenga una tonalidad similar la mayor similitud posible-. Al

etraer las gotas del patrón, no se deben de echar, es me'or ponerlas en un

vaso seco, en caso de que necesitamos volverlas a agregar al patrón para

obtener la tonalidad adecuada.

Com2$r$i6! A; Tubo <- V" Tubo <0

Al comparar, notamos que el patrón es m#s oscuro que el tubo D*. Por ello,

usando la pipeta, etraemos gotas del patrón hasta que los colores de ambos

tubos sean muy parecidos.

Gna ve obtenida la misma tonalidad para ambos tubos, medimos la altura

desde el fondo del tubo hasta la tangente del líquido para cada tubo.

Al#ur$ %el líqui%o e! el Tubo P$#r6!;5.5cm

Al#ur$ %el líqui%o e! el Tubo <0; 7.2cm



Com2$r$i6! '; Tubo <- V" Tubo <9

Al comparar, notamos que el patrón es m#s oscuro que el tubo D@. Por ello,

usando la pipeta, etraemos gotas del patrón hasta que los colores de ambos

tubos sean muy parecidos.

Gna ve obtenida la misma tonalidad para ambos tubos, medimos la alturadesde el fondo del tubo hasta la tangente del líquido para cada tubo.

Al#ur$ %el líqui%o e! el Tubo P$#r6!; 4.25cm


-:8 P$r#e Cu$!#i#$#i/$

Tenemos!

Fe9& SCN5 ?FeSCN@0&

* + I!ii$l Ci Ci 0

* + Re$i6! -x -x +x

* + Equilibrio Ci - x Ci - x x

Gna ve tomadas las alturas de los líquidos para cada comparación, podremos

calcular el valor de EF de la siguiente manera!

1 ) 7-*SCN5+?i!ii$l@ , 70

6onde h2 y h* son las alturas del tubo patrón y el tubo * ó @ seg%n sea el caso/

y J$(>CK que valía en el inicio ;.;;*?, valdr# ahora ;.;;2, pues al inicio había

un volumen de :ml, sin embargo al agregar : ml de =e(l @ se debe de dividir

entre *, ya que se ha diluido la solución.

Luego calcularemos el valor de la 8eq para cada una de las comparaciones

mediante la fórmula!

(eq ) *FeSCN0&+ , ?*Fe9&+*SCN5+@

6onde!



J=e$(>*K H

J=e@K H ;.;24 es la mitad de ;.;@*, pues también se diluyó- ó

J=e@K H ;.;;45 es la mitad de ;.;2*3, pues también se diluyó-

J$(>CK H ;.;;2

C4lulo" 2$r$ Com2$r$i6! A; Tubo <- V" Tubo <0



)allemos EF con la fórmula!

1 ) 7-*SCN5+?i!ii$l@ , 70

H :.: ;.;;2- M N.*

H N.45 2;C5

J=e$(>*K H H .: 1 -5:M

J=e@K H ;.;24 H ;.;24 C N.45 2;C5 H -.>09 1 -50M

J$(>CK H ;.;;2 H ;.;;2 C N.45 2;C5 H 0.9 1 -5:M

Ahora calculemos la 8eq!

(eq ) *FeSCN0&+ , ?*Fe9&+*SCN5+@

8eq H N.452;C5 M 2.:*@42;C* *.@42;C5-

8eq H *2*.5N H *,2*5N2;*

C4lulo" 2$r$ Com2$r$i6! '; Tubo <- V" Tubo <9Al#ur$ %el líqui%o e! el Tubo P$#r6!; 4.25cm



1 ) 7-*SCN5+?i!ii$l@ , 70

H 5.*: ;.;;2- M N.2:

H :.O5 2;C5



J=e$(>*K H H >.: 1 -5:M

J=e@K H ;.;;45 H ;.;;45 :.O5 2; C5 H >. 1 -5:M

J$(>CK H ;.;;2 H ;.;;2 :.O5 2;C5 H :. 1 -5:M

Ahora calculemos la 8eq!

(eq ) *FeSCN0&+ , ?*Fe9&+*SCN5+@

8eq H :.O52;C5 M :3.;42;C5 5.;42;C5-

8eq H *:2.OOH *.:2OO2;*

RECOMENDACIONES

• Para esta pr#ctica es necesario tomar las medidas m#s eactas posibles de

los vol%menes, esto nos ayudar# a disminuir nuestro error con respecto a la

constante de equilibrio.

• Al momento de comparar los tubos por colorimetría, debemos envolverlos

en un papel blanco, d#ndoles forma de EbinocularesF y colocarse frente al

fluorescente. $e debe observar detenidamente la diferencia de colores y al

momento de sacar gotas del patrón, éstas no se deben desechar, sino m#s

bien, debemos conservarlas en un vaso aparte para volverlas a agregar alpatrón en caso de que hayamos sacado m#s de las gotas necesarias para

obtener el color deseado.

• "s necesario lavar los instrumentos con agua destilada en casa de que

tengamos que volver a usarlos, pues si los de'amos sucios, har# que las

concentraciones varíen y haga que tengamos un error al hallar la contante

de equilibrio.



CONCLUSIONES

• "l porcenta'e de error en nuestro traba'o fue de!

• La constante de equilibrio en la comparación del tubo 2 con el tubo * fue de!

*,2*5N2;*

• La constante de equilibrio en la comparación del tubo 2 con el tubo @ fue de!

*.:2OO2;*

•



CUESTIONARIO

-. E12lique e! qu= o!"i"#e l$ #=!i$ olorim=#ri$."iste una necesidad de estandariar el color para poderlo clasificar y

reproducir. "l procedimiento utiliado en la medida del color consiste

sustancialmente en sumar la respuesta de estímulos de colores y su

normaliación a la curva espectral de respuesta del fotorreceptor sensible al

color. (omo referencia, se utilia la curva espectral codificada de la (omisión

nternacional de luminación, conocida por sus siglas (" en francés-, la

llamada función colorimétrica. 6ebe notarse que el color es una característica

sub'etiva, pues solo eiste en el o'o y en el cerebro del observador humano, no

siendo una característica propia de un ob'eto. Los fotorreceptores del o'ohumano son los conos de la retina, de los que eisten diferentes tipos, con

sensibilidades diferentes a las distintas partes del espectro luminoso.

"l matem#tico alem#n )ermann 0rassmann enunció unas leyes sobre la

mecla aditiva del color. "llas muestran que cualquier color puede epresarse

como suma de tres colores primarios, es decir, de tres colores en los cuales

uno no puede obtenerse por la mecla de los otros dos. Aplicando sus leyes, se

obtiene la denominada ecuación unitaria del color, que representada, da una

forma parecida a un tri#ngulo, el tri#ngulo internacional de color. "l #rea dentro

de las tres curvas que se obtienen al fin del procedimiento dan origen a tres

valores! las coordinadas triestímuloF QF, EIF y ERF ligadas a las coordinadas de

cromaticidad e y por relaciones lineales. "l paso de un espacio de colores a

otro son datos de relaciones de transformación de coordenadas.

"l tono es el estado puro del color! ro'o, amarillo, aul... La saturación de un

color es su grado de purea. Gn color est# m#s saturado cuanto menor sea su

contenido de grises o de blancos. Los colores de la naturalea siempre son

m#s o menos saturados. La intensidad, o luminosidad de un color, es la

característica que hace que este apareca m#s claro, independientemente desu saturación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotorreceptor

http://es.wikipedia.org/wiki/Ojo

http://es.wikipedia.org/wiki/Cerebro

http://es.wikipedia.org/wiki/Hermann_Grassmann

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Leyes_de_Grassmann&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Ojo

http://es.wikipedia.org/wiki/Cerebro

http://es.wikipedia.org/wiki/Hermann_Grassmann

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Leyes_de_Grassmann&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotorreceptor



"n nuestro eperimento la técnica colorimétrica consistió en comparar el color

del tubo patrón con cada uno de los colores de los otros dos tubos frente a un

fluorescente/ luego etraer gotas del tubo patrón hasta que los colores del tubo

patrón y el tubo con el que se lo est# comparando se aproimen lo m#s que se

pueda.

0. Cu4l "er4 l$ o!e!#r$i6! e! el equilibrio %el i6! om2leo ?FeSCN@&0

?$@ e! el #ubo !Hmero 0

$eg%n los c#lculos que hemos realiado en la parte eperimental llegamos al

siguiente resultado!




1 ) 7-*SCN5

+?i!ii$l@ , 70

H :.: ;.;;2- M N.*

H N.45 2;C5

J=e$(>*K H H .: 1 -5:M

9. Cu4l "er4 l$ o!e!#r$i6! e! el equilibrio %el i6! SCN5 e! el #ubo!Hmero 9

$eg%n los c#lculos realiados en la parte eperimental, obtuvimos!




1 ) 7-*SCN5

+?i!ii$l@ , 70



H 5.*: ;.;;2- M N.2:

H :.O5 2;C5

J$(>CK H ;.;;2 H ;.;;2 :.O5 2;C5 H :. 1 -5:M

:. Ju= i!Korm$i6! 2ro2orio!$ l$ o!"#$!#e %e equilibrio ob#e!i%$

$abemos que la magnitud de la constante de equilibrio indica si una reacciónen equilibrio es favorable a los productos ó a los reactivos. $i 8 es mucho

mayor que 2 8S2-, el equilibrio se desplaar# a la derecha y favorecer# a los

productos. Por lo contrario, si 8 es mucho menor que 2 82-, el equilibrio se

desplaar# a la iquierda y favorecer# a los reactivos. "n este conteto,

cualquier n%mero superior a 2; se considera que es mucho mayor que 2, y un

n%mero que es menor a ;.2 significa que es mucho menor que 2.

"n nuestra eperiencia, hemos obtenido * constantes de equilibrio que son!

8eq H *:2.OOH *.:2OO2;*

8eq H *2*.5N H *,2*5N2;*

"n ambas, observamos que 8eq son mucho mayores que 2, entonces, y seg%n

lo escrito m#s arriba, diremos que en el equilibrio habr# una mayor cantidad de

productos en comparación con los reactantes, y que nuestro equilibrio se ha

desplaado hacia la derecha.

>. Cu4l %e lo" /$lore" %e l$" o!"#$!#e" %e equilibrio que "e %$! $o!#i!u$i6! re2re"e!#$ u!$ re$i6! que e"#4 m4" er$ %e

om2le#$r"e Fu!%$me!#e$@ ()-1- b@ ()-1-0 @ ()--: %@ ()-1-5>

$eg%n lo epuesto en el e'ercicio D5/ la constante que representa una reacción

que est# m#s cerca de completarse es la de la clave @ ()--:/ pues al ser

esta constante la que es mayor entre las dem#s y al ser mucho mayor que 2,

nos indica que hay una mayor cantidad de productos en el equilibrio en

comparación con los reactivos presentes en el equilibrio/ y consecuentemente,

la reacción estar# m#s cerca de completarse.



'I'LIOGRAFA

<aymond (hang, EBuímica 0eneral >ovena "dición-F (apítulo 25

"quilibrio Buímico- (apítulos 25.2, 25.*. UUU.ciencia.net "quilibrio Buímico

es.UiVipedia.org "quilibrio Buímico (onstante de "quilibrio

Principio de Le (hatelier C (olorimetría

http://www.ciencia.net/

http://www.wikipedia.org/

http://www.ciencia.net/

http://www.wikipedia.org/

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