Prctica No. 11 - Determinacin de la Constante de
EquilibrioObjetivo: Determinar la constante de equilibrio para un
sistema en solucin acuosa mediante fotocolorimetra. Tcnica : a)
Encender el fotocolormetro y colocarle el filtro correspondiente a
580 nm. (Debe estar encendido unos 10 minutos antes de comenzar a
utilizarse). b) En los tubos rotulados A, B y C prepare las
siguientes soluciones que correspondern a sistemas en equilibrio.
Tubo vol. sol. Fe3+ (ml) vol. H2 O (mL) vol. sol. SCN1- (mL)
======================================================================
A 2,0 8,0 10,0
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------B
1,0 9,0 10,0
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------C
0,5 9,5 10,0
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------c)
Calibrar el fotocolormetro colocando una cubeta con agua destilada
y ajustando la lectura hasta obtener absorbancia 0. (Precaucin: las
cubetas deben ser tomadas por las caras rayadas y se colocan con
los lados lisos en la direccin de pasaje de la luz. Deben llenarse
hasta donde indica la flecha) d) En otra cubeta limpia coloque
solucin del tubo A, insrtela en el fotocolormetro y lea la
absorbancia. Anote el valor en el cuadro. e) Repita el
procedimiento para los tubos B y C. Registro de Datos : Tubo [Fe3+]
inicial [SCN1-] inicial Absorbancia [FeSCN2+]eq [Fe3+] eq
[SCN1-]eq
=================================================================================
A
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------B
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------C
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Preguntas y Clculos : a) Formule la ecuacin correspondiente al
sistema en equilibrio y la expresin para Kc. b) Realice los clculos
necesarios para completar el cuadro. (Ver anexo) c) Calcule la
constante de equilibrio Kc para cada determinacin y saque
conclusiones.
ANEXO: Determinacin de Kc por mtodo colorimtrico Introduccin Los
mtodos colorimtricos se utilizan frecuentemente en Qumica para
determinar la concentracin de una sustancia problema aprovechando
su coloracin o la que resulta al agregarle determinado reactivo. El
mtodo se basa en el hecho de que al pasar luz monocromtica (de un
solo color) a travs de una solucin coloreada, parte de la luz es
absorbida por la misma de manera que la intensidad de la luz
transmitida (It) es menor que la intensidad inicial (Io) de la luz
que lleg a la solucin. La relacin entre intensidades (It / Io) se
denomina absorbancia y depende de varios factores: * Transparencia
del recipiente que contiene la solucin (material con el que est
construido) * Ancho del recipiente (distancia que tiene que
recorrer la luz) * Concentracin de la solucin (pues su color vara
de acuerdo a ella) Estos factores determinan la absorbancia (A) de
la solucin coloreada de acuerdo a la siguiente ecuacin denominada
ley de Lambert-Beer: A = E . l. C A =absorbancia, E = coeficiente
de extincin (constante para el mismo colormetro), l = espesor que
debe atravesar la luz (el ancho de la cubeta) C = concentracin de
la solucin coloreada.
Como trabajamos siempre con el mismo colormetro y las mismas
cubetas, el valor de (E. l ) es siempre el mismo y se denomina
constante del fotocolormetro. En el caso del utilizado en el
laboratorio, ese valor es k = E. l = 454 litros/mol. De acuerdo a
lo visto, entonces, la expresin de la ley de Lambert -Beer quedar
as: A = k. C Esto significa que si medimos la absorbancia de la
solucin podemos calcular la concentracin de la solucin que estamos
estudiando.
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Aplicacin del mtodo para el sistema estudiado En la prctica,
como ya se dijo, estudiamos el siguiente sistema en equilibrio:
Fe3+ (aq) + amarillo SCN1- (aq) incoloro FeSCN2+ (aq) rojo
intenso
Cuando mezclamos ambas soluciones (de in frrico e in tiocianuro)
en los tubos A, B y C, se obtiene el sistema en equilibrio y por lo
tanto, aparece el color rojo intenso del in complejo. Lo que
medimos es la absorbancia de esta solucin que est coloreada de rojo
por la presencia del in FeSCN2+ .Para obtener luz monocromtica se
utiliza el filtro. Como para cada tubo obtenemos una absorbancia
diferente, eso significa que la concentracin de este in es
diferente en cada caso. Utilizando la expresin de la ley de Lambert
-Beer y la constante del fotocolormetro, podemos calcular la
concentracin en el equilibrio del in Fe SCN2+ (consideramos que el
color del in frrico no interfiere ya que es mucho menos intenso):
[FeSCN2+] eq = C = A / k Las concentraciones de los otros dos iones
en el equilibrio se calculan a partir de la concentracin en el
equilibrio del FeSCN2+. ***************
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