LQII Val Practica 4 Equilibri Quimic

8/18/2019 LQII Val Practica 4 Equilibri Quimic

1/6


2/6

Laborator i de Química II (Grau Química) Curs 2015-2016 Pràctica 4 - Pàg. 2

1. Equilibri ió cromat-ió dicromat

Estudi de l’efecte de la concentració d’ions H+ sobre l’equilibri.

Procediment:

a) Col·loque en un tub d’assaig 5 gotes de dissolució K2CrO4 1M.

b) Afegisca 1 o 2 gotes d’H2SO4 0,1M i agite el tub. Anote els resultats.

c) Afegisca al mateix tub 1 gota de NaOH 1M. Anote els resultats.

Residu: Crom VI. Altament perillós. Recolli r en contenidor marcat com Cr(VI).

Qüestions:

1.1. A la vista de les experiències realitzades, quina de les espècies és més estable en medi àcid iquina en medi bàsic?

1.2. L’ió CrO42- en medi àcid forma inicialment l’ió HCrO4- a partir del qual es forma l’ió Cr 2O7-. Quinterme descriuria millor aquesta reacció: dimerització, condensació, associació,…?

2. Efecte de l’ió comú

En dissolució aquosa, l’àcid acètic (CH3COOH) i l’amoníac (NH3) es comporten com a electròlitsfebles d’acord amb els següents equilibris:

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+

NH3 + H2O NH4+ + OH-

A aquesta experiència anem a confirmar com l’addició d’un excés d’ions CH3COO- a una dissoluciód’àcid acètic afecta a l’equilibri disminuint la concentració d’ions H3O+ en dissolució. Aquest fet es

confirmarà mesurant el pH de la dissolució. Igualment, l’addició d’un excés d’ions NH4+ a unadissolució d’amoníac, disminueix la concentració d’ions OH- al medi.

Procediment:

a) Col·loque en dos tubs d’assaig, (A1) i (A2), 20 gotes de CH3COOH 0,1 M. Afegisca a cada und’ells una gota de taronja de metil i a continuació i només a un d’ells, 3 o 4 gotes de NaCH3COO1 M. Anote els resultats.

b) Col·loque en dos tubs d’assaig, (B1) i (B2), 20 gotes de NH3 0,1 M. Afegisca a cada un d’ellsuna gota de fenolftaleïna i només a un d’ells, 10 gotes de NH4Cl 1M. Anote els resultats.

Residu: Innocu. Es pot t irar per la pila.

Qüestions:

2.1. Com s’interpreten els canvis de color observats a cada una de les dues experiències a) i b)?

2.2. Què s’hauria observat si s’hagués utilitzat fenolftaleïna a l’experiència a) i taronja de metil al’experiència b)?

2.3. Quin efecte tindria l’addició d’un gran excés d’acetat sòdic? Realitze un càlcul del pH resultantsuposant que s’afegeix un número de mols d’acetat sòdic sòlid igual als d’àcid acètic existentsa la dissolució.

2.4. Realitze el mateix càlcul per a l’experiència b), suposant l’addició dels mateixos mols de clorur

amònic que amoníac en dissolució.2.5. Es podria arribar a un pH bàsic amb successives addicions d’acetat sòdic?


3/6


3. Desplaçament d’àcids i bases febles

La reacció:

AM + H2O HA + OH- + M

+

representa l’equilibri d’hidròlisi d’una sal d’àcid feble. La situació d’aquest equilibri depèn de laconstant de dissociació de l’àcid HA. És evident que en medi àcid l’equilibri anterior es veuràdesplaçat cap a la dreta per disminució de la concentració d’ions OH-. Si l’àcid HA és volàtil iescalfem, l’equilibri pot també desplaçar-se per complet tot i que l’àcid HA siga fort. El mateix es potdir en cas d’una base feble.

En aquesta experiència confirmarem que àcids o bases fortes i poc volàtils poden desplaçar de lesseues sals a altres àcids o bases més febles o més volàtils.

Procediment:

a) Pose en un tub d'assaig 10 gotes de dissolució de NH4Cl 1 M i afegisca 5 gotes de NaOH 1M.Escalfe-ho suaument i aproxime a la boca del tub d'assaig un trosset de paper indicadorhumitejat amb una gota d'aigua desionitzada i col·locat sobre la vareta. Anote el resultat.

b) Afegisca a un tub d'assaig la punta d'una espàtula de NH4Cl sòlid (la quantitat mínimanecessària per cobrir el fons corbat del tub d'assaig). Afegisca una gota d'àcid sulfúricconcentrat. Mesure com abans el pH dels gasos despresos en la boca del tub d'assaig. Renteel tub immediatament.

Residu: Innocu. Barrege ambdós tubs per a neutralitzar i aboque per la pila.

Qüestions:

3.1. Per què s’escalfa el tub a l’experiència a)?

3.2. Per què s’utilitza NH4Cl sòlid a l’apartat b), i no en dissolució?

4. Precipitació i dissolució d’hidròxids metàl·lics

Els ions de metalls pesats en medi bàsic, neutre o fins i tot lleugerament àcid es precipiten en formad’hidròxids o òxids hidratats. Acabats de preparar aquests precipitats poden dissoldre’s de diversesformes:

a) Per l’addició d’un àcid. D’aquesta manera es produeix la reacció inversa a la formació del’hidròxid.

b) Addicionant un lligand amb el qual l’ió metàl·lic forme un complex estable.

c) En el cas d’hidròxids amfòters, com Al(OH)3, per addició de bases fortes.

d) Per oxidació de l’ió metàl·lic.

Procediment:

a) Pose 10 gotes de dissolució de CuSO4 0,1 M en un tub d'assaig i afegisca una gota dedissolució de NaOH 1 M. Observe la formació del precipitat d'hidròxid de coure(II). Afegiscaunes gotes de H2SO4 0,1M fins que observe la redissolució del precipitat.

Cu(OH)2 + 2H+ Cu2+ + 2H2O


4/6


b) Pose 10 gotes de dissolució de CuSO4 0,1 M en un tub d'assaig i afegiu 3 gotes de dissolucióde NaOH 1 M. Observe la formació del precipitat d'hidròxid de coure(II). Afegisca unes gotesde NH3 concentrat (atenció!!! ni 0,1 M ni 1 M) fins que observe la redissolució del precipitat.

Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu (NH3)4]2+ + 2OH-

c) Pose 10 gotes de dissolució Al2(SO4)3 0,1 M en un tub d’assaig. Afegisca amoníac 1 M gota agota fins que observe la formació d'un precipitat blanc d'hidròxid d'alumini. Afegeixi mésamoníac fins que no s’apreciï un augment en la quantitat del precipitat. Afegisca NaOH 1 Mgota a gota fins redissolució del precipitat i agite-ho. En medi fortament bàsic es formatetrahidroxialuminat de sodi soluble.

Al(OH)3 + NaOH [Al(OH)4]- + Na+

d) Pose 10 gotes de dissolució de Cr(NO3)3 0,1M en un tub d'assaig i afegisca dissolució de NaOH1 M gota a gota fins que observe la formació del precipitat d’hidròxid de crom (III). A continuació,afegisca unes 4 gotes més de NaOH 1 M i comprove amb la vareta de vidre i el paper de pHque és bàsic. Si no és així, afegisca unes gotes més. Agregue 5 gotes de H2O2(6%) i escalfe

lleugerament sobre la flama mentre agita el tub. La dissolució pren el color groc de l'ió cromatCrO42--.

2Cr(OH)3 + 4OH- + 3H2O2 2CrO42- + 8H2O

Qüestions:

4.1. Quan un precipitat d'un hidròxid metàl·lic s’escalfa o es deixa envellir es dissol en àcids ambmés dificultat. A què es deu això?

4.2. No tots els lligands que formen complexos amb ions coure poden dissoldre l’hidròxid de coure.

Quines característiques ha de tenir el complex format?Residu: Diposite el residu del crom (apartat 4.d) en el contenidor marcat com “ Cr (VI)” . Elsresidus de la resta d’apartats, al seu contenidor.

5.1. Equilibris en ions complexos

Els ions de metalls de transició formen espècies complexes, on l’ió metàl·lic, àcid de Lewis, s’envoltad’un número determinat de lligands, bases de Lewis. L’enllaç entre el metall i lligands és de tipuscovalent datiu.

En aquesta experiència estudiarem l'efecte de la concentració de reactius en l'equilibri de formaciód'un ió complex entre l'ió Fe3+ i SCN-. La formació d'aquest complex pot escriure's així:

[Fe(H2O)6]3+ + SCN- [Fe(H2O)5(SCN)]2+ + H2O

En realitat, en afegir tiocianat a una dissolució de ferro(III) es produeix la successiva substitució demolècules d'aigua per tiocianat; en el cas que ens ocupa l’espècie més important és el monosubstituït[Fe(H2O)5(SCN)]2+, de color roig. A concentracions de tiocianat molt elevades es formarien espèciesmés substituïdes: [Fe(H2O)4(SCN)2]+, [Fe(H2O)3(SCN)3], etc. Confirmarem l'efecte que té sobrel'equilibri l'addició de diversos reactius.

Procediment:

a) Pose en 4 tubs 4 mL d'aigua (agafats amb dosificador per a que tots els tubs tenguin el mateixnivell). Afegisca en cada tub 1 gota de Fe(NO3)3 0,1 M i 1 gota de KSCN 0,1 M, i agite’ls.

b) Afegisca al primer d'aquests tubs 10 gotes de Fe(NO3)3 0,1 M i agite’l.

Al segon, 10 gotes de KSCN 0,1 M i agite’l.


5/6


6/6

LQII Val Practica 4 Equilibri Quimic

Documents

Transcript of LQII Val Practica 4 Equilibri Quimic