Diferentes tipos de equilibrio iónico.

Diferentes tipos de equilibrio iónico.

Diferentes tipos de equilibrio iónico.

Wendy Gisella Aguilar Imitola, Cristian Camilo Aristizabal Soto, Alvaro Javier  Wendy Gisella Aguilar Imitola, Cristian Camilo Aristizabal Soto, Alvaro Javier 

Manosalva Angarita, Brando Jesus Almanza Ospino. Manosalva Angarita, Brando Jesus Almanza Ospino.

niversidad del Atl!nti"o niversidad del Atl!nti"o

Ingenier#a $u#mi"a. Ingenier#a $u#mi"a. %e"&a de entrega' %e"&a de entrega'

()*+(*(+-Resumen.

Resumen.

Se realizaron diversos ensayos "ualitativos para distinguir los dierentes tipos de Se realizaron diversos ensayos "ualitativos para distinguir los dierentes tipos de e/uilibrios ioni"os, entre ellos las rea""iones a"ido0base, 1edo2, solubilidad y e/uilibrios ioni"os, entre ellos las rea""iones a"ido0base, 1edo2, solubilidad y "omple3os, determinando "on ello su "onstante de e/uilibrio.

"omple3os, determinando "on ello su "onstante de e/uilibrio.

Palabras claves:

Palabras claves:

Cualitativos, rea""iones, e/uilibrio.Cualitativos, rea""iones, e/uilibrio.

Abstract.

Abstract.

4arious /ualitative assays 5ere perormed to distinguis& dierent types o ioni" 4arious /ualitative assays 5ere perormed to distinguis& dierent types o ioni" e/uilibria, in"luding a"id0base "omple2 rea"tions, redo2, solubility and t&ereby e/uilibria, in"luding a"id0base "omple2 rea"tions, redo2, solubility and t&ereby determining its e/uilibrium "onstant.

determining its e/uilibrium "onstant.

Keywords:

Keywords:

 $ualitative rea"tions, e/uilibrium. $ualitative rea"tions, e/uilibrium.

Introducción.

Introducción.

6l e/uilibrio ioni"o es un tipo espe"ial 6l e/uilibrio ioni"o es un tipo espe"ial de e/uilibrio /uimi"o, "ara"terizado por  de e/uilibrio /uimi"o, "ara"terizado por  la presen"ia de espe"ies /u#mi"as en la presen"ia de espe"ies /u#mi"as en solu

solu"i7n "i7n a"uoa"uosa, sa, las las "ua"uales les proprodu"du"enen iones.

iones.

8os dierentes tipos de e/uilibrio 8os dierentes tipos de e/uilibrio

/u#mi"o /ue m!s interesa a la $u#mi"a /u#mi"o /ue m!s interesa a la $u#mi"a  Anal#ti"a

 Anal#ti"a son los son los i7ni"os, ei7ni"os, es de"irs de"ir,, a/uellos /ue se estable"en en a/uellos /ue se estable"en en

solu"iones a"uosas y se "ara"terizan solu"iones a"uosas y se "ara"terizan por inter"ambiar una determinada por inter"ambiar una determinada

"lase de part#"ulas. 6stos e/uilibrios "lase de part#"ulas. 6stos e/uilibrios /u#mi"os sen"illos son'

/u#mi"os sen"illos son'

Equilibrio de oidación reducción:

Equilibrio de oidación reducción:

Se "ara"teriza por/ue las espe"ies Se "ara"teriza por/ue las espe"ies parti"ipantes inter"ambian ele"trones, parti"ipantes inter"ambian ele"trones, el o2idante re"ibe los ele"trones de la el o2idante re"ibe los ele"trones de la espe"ie redu"tora y se redu"e, y el espe"ie redu"tora y se redu"e, y el redu"tor "ede los ele"trones al o2idante redu"tor "ede los ele"trones al o2idante y se o2ida. 8a o2ida"i7n impli"a un y se o2ida. 8a o2ida"i7n impli"a un aumento en el n9mero de o2ida"i7n de aumento en el n9mero de o2ida"i7n de un elemento

un elemento o ion, o ion, y la y la redu""i7n unaredu""i7n una disminu"i7n del n9mero de o2ida"i7n. disminu"i7n del n9mero de o2ida"i7n. 6n una

la redu""i7n o"urren simult!neamente< depende la una de la otra, es de"ir, en una rea""i7n de 72ido=redu""i7n no &ay e2"eso ni dei"ien"ia de ele"trones.

Equilibrio Acido!"ase:

Br>nsted y 8o5ry propusieron una deini"i7n /ue estable"e /ue una rea""i7n !"ido0base impli"a transeren"ia de protones

.

 6l !"ido es una espe"ie ?ion o mol@"ula /ue en una rea""i7n dona un prot7n y orma su base "on3ugada, y la base es la espe"ie ?ion o mol@"ula /ue a"epta el prot7n del !"ido y orma su !"ido "on3ugado.

#ormación de $omple%os &etal!

'i(ando:

8a mayor#a de los iones

met!li"os rea""ionan "on donadores de pares de ele"trones ormando

"omple3os o "ompuestos de

"oordina"i7n. 8a espe"ie donadora, llamada ligando, debe tener disponible al menos un par de ele"trones no "ompartido para ormar un enla"e

"ovalente dativo "on un ion met!li"o. 6l agua, el amonia"o y los iones de

&alogenuros son los ligando

inorg!ni"os m!s "omunes, de &e"&o mu"&os iones met!li"os e2isten en solu"i7n a"uosa "omo a"uo"omple3os. 6l n9mero de "oordina"i7n de un

"ati7n, es el n9mero de enla"es

"ovalente /ue tienden a ormar "on los donadores de ele"trones, o sea el n9mero de ligando unidos al ion

met!li"o. 8os n9meros de "oordina"i7n m!s "omunes son' dos, "uatro y seis. 8os produ"tos de "oordina"i7n pueden ser espe"ies "on "argas el@"tri"as positivas, neutras o negativas.

Equilibrio de solubilidad:

 es un e/uilibrio &eterog@neo en el /ue se produ"e una ase s7lida ?pre"ipitado /ue "oe2iste "on una ase l#/uida

?disolu"i7n a"uosa, en la "ual se

en"uentran las espe"ies rea""ionantes. 8a obten"i7n de materia s7lida se

produ"e por ee"to de "iertas

rea""iones /u#mi"as y se orma en el seno de una disolu"i7n. (

An)lisis y discusión de resultados.

Se realizaron los siguientes ensayos'

Equilibrio de oidación!reducción:

 A - ml de  NO3

¿

3

 Fe

¿

 +.+ M, se le

agrego - gotas de KI  +.D M, se present7 un "ambio de "olora"i7n de naran3a a ro3o y un pre"ipitado negro.

#i(ura *.solucion

 NO3

¿

3

+

 KI 

 Fe

¿

 Al adi"ionarle (+ gotas de NO3

¿

3  Fe

¿

+.+ M, se observ7 dos ases una naran3a en la parte superior y otra ro3a en la parte inerior.

#i(ura +. ,olución con dos fases.

Cuando la mez"la estuvo &omog@nea se torn7 naran3a y presento un

pre"ipitado blan"o.

#i(ura -. Precipitado blanco.

Equilibrio cido!"ase:

 A (+ ml de agua destilada se le adi"iono - gotas EC8 FM, a esta solu"i7n se le adi"iono - gotas del indi"ador naran3a de metilo,

observando un "ambio de "olor de transparente a rosado, la solu"i7n ue e2ot@rmi"a.

#i(ura

/. ,olución

 H 2O

+

 HCl

8uego se adi"iono D gotas de aOE, se agito y se observ7 un "ambio de "olor de rosado a amarillo, la solu"i7n ue e2ot@rmi"a.

#i(ura 0. $ambio de color del

indicador.

#ormación de $omple%os &etal1

'i(ante:

 A - ml de  NO3

¿

3

 Fe

¿

  M se le agrego

-gotas de HSC  M, la solu"i7n "ambio de naran3a a ro3o sangre.

#i(ura 2. ,olución

 NO3

¿

3

+

 KSCN .

 Fe

¿

Universidad del Atlántico 8uego se agreg7 + gotas de  AgN O3  +.- M, se agito y se observ7 /ue no se produ3o ning9n "ambio de "olor, pero si la

presen"ia de un pre"ipitado blan"o.

#i(ura 3. ,olución con precipitado

blanco.

 A - ml de CuSO4  +.- M se le agrego

+ gotas de  N H 3  , presentando un

"ambio de "olora"i7n de azul a azul "laro un po"o denso.

#i(ura 4. ,olución

CuSO4

+

 N H 3

.

8uego se adi"iono - gotas de ECl FM, se observ7 un "ambio en la intensidad del "olor, "on un pre"ipitado blan"o, la solu"i7n ue e2ot@rmi"a.

#i(ura 5.

,olución con precipitado blanco.

Equilibrio de solubilidad:

 A - ml de una solu"i7n de BaCl2 se

adi"iono + gotas de  AgN O3  +.-M,

se observ7 un "ambio en la "olora"i7n de transparente a blan"o, &ubo

orma"i7n de pre"ipitado, se agito y se dividi7 en dos por"iones'

#i(ura *6.

,olucion

BaCl2

+

 AgN O3

. #ormacion de

precipitado.

 A la por"i7n  se le adi"ione gotas de aCl, se present7 un "ambio en la intensidad del "olor, "on un pre"ipitado blan"o solido e insoluble.

#i(ura **. ,olución con precipitado

blanco.

 A la por"i7n ( se adi"iono + gotas de  K 2S O4 , presento intensidad de

"olor, se torn7 m!s blan"a, presen"ia de pre"ipitado blan"o.

#i(ura *+. &e7cla 8

 K 2S O4

Discusion.

Equilibrio de oidación!reducción:el

6l  KI  rea""iona "on el  NO3

¿

3

 Fe

¿

ormando  I 2  "omo se muestra en la

siguiente rea""i7n'

(%e?GO_F_F  (HI (%e?GO_F₍  (HGO_F  I_(?s

6n donde los ( iones de  I  pierden ( ele"trones produ"iendo  I 2  y el ani7n

3

+¿

 F e¿ gana un ele"tr7n produ"iendo

2

+¿

 F e¿

.

Equilibrio cido!"ase:

6n esta solu"i7n se tiene un a"ido uerte y una base uerte en agua, esto /uiere de"ir /ue los "ompuestos est!n "asi "ompletamente diso"iados en sus iones.

−¿

+¿+

C l₍¿_ac)  HC l_(ac)→ H ¿

−¿

+¿+

O H ₍¿_ac)  NaO H _(ac)→ Na₍¿_ac)

 Al prin"ipio se tiene el ECl diso"iado en agua, al ag&regar el indi"ador se

-Universidad del Atlántico

"laramente "omo "ambia el "olor de la solu"i7n ?rosado, se agrega aOE a esta solu"i7n &asta observar

nuevamente el "ambio de "olor ?amarillo.

6l "olor amarillo indi"a un pE de la solu"i7n de apro2imadamente D,D osea /ue la base intenta neutralizar el a"ido ormando par"ialmente aCl y  H 2O .

#ormación de $omple%os &etal1

'i(ante:

Porción A:

Se agrega  KSCN   en  N O3

¿

3

 Fe

¿

 para ormar el "omple3o de &ierro

 Fe

(

SCN 

¿

₃

)

¿

 y  KN O3 , luego se

agrega el  AgN O3  para ormar el

"omple3o de plata

(

 Ag

(

SCN 

))

 y nuevamente  N O3

¿

3

 Fe

¿

, se &a"e de esta orma bus"ando ormar los "omple3os met!li"os y el

(

 Ag

(

SCN 

))

 se

pre"ipita al ormarse enn e2"eso.

Porción ":

Se agrega amonia"o  N H 3  en

e2"eso a la solu"ion de sulato de "obre ?   CuS O₄

¿

 _{para ormar el}

"omple3o de "obre CuNH 

¿

¿

¿

, luego se le agrego el a"ido "lor&#dri"o ?ECl el "ual rea""iona "on el "omple3o de "obre y &a"e pre"ipitar el "obre en orma de "loruro de "obre

(

CuC l₂

)

 _,

el otro produ"to de la rea""ion es amonio

(

 N H ₄

)

_.

Equilibrio de solubilidad:

6n la por"i7n  al disolver la solu"i7n en aCl se ve un pre"ipitado blan"o /ue seg9n la e"ua"i7n debe

"orresponder al BaCl2 /ue es

insoluble y la solu"i7n resultante debe "ontener el  NO

¿

3

 Na

¿

a"uoso. 6n la por"i7n ( a la solu"i7n se le agrego  K 2SO4  lo "ual &izo /ue la

solu"i7n tomara un "olor blan"o, en esta solu"i7n se pueden ver /ue el "olor blan"o viene dado por unos

pe/ueos grumos, obviamente de ese "olor.

6sto debe ser el Ba SO4  disuelto en

la solu"i7n.

Pre(untas.

*.

6s"riba las e"ua"iones i7ni"as de las rea""iones /ue su"eden en "ada uno de los "uatro

pro"edimientos y e2prese las "onstantes de e/uilibrio.

Equilibrio de oidación!reducción:

(%e?GO_F_F  (HI (%e?GO_F₍  (HGO_F  I_(?s

(%eF  )?GO_F0  (H  (I0 (%e(  D?GOF0  (H 

  (?GOF0  I(?s

(%eF  (I0 (%e(  I_(?s

 Fe

¿

 Fe

¿

 I −¿ ¿ 2 3

+¿ ¿

2

¿

¿

¿

¿

¿

 K 

=¿

Equilibrio cido!"ase:

EICl0_?a"A I GaIOE0_?a"A EIOE0_?a"A I GaICl0_?a"A

EI I Cl0 I GaI I OE0 GaCl I E

I  I OE0 Cl0 I GaI _GaCl EI I OE0 E₍O

+¿

 H ¿

¿

−¿

O H ¿  K _w

=¿

#ormación de $omple%os &etal1

'i(ante:

Porción A:

%e?GO_F_FI FHSCG %e?SCG_F I FHGO_F %e?SCG_F  FAgGO_F FAgSCG %e?GO _F_F

 Fe

¿

¿

 AgN O3

¿

3  Fe

¿ ¿

¿

 AgSCN 

 ¿

3

¿

¿

 K 

=¿

Porción ":

CuSO_D  DGE_F Cu?GE_F_D  SO_D

Cu?GE_F_D I (ECl CuCl( I FGED

 N H 4

¿

3

¿

 HCl

¿

3 Cu

¿ ¿

¿

[

CuCl2

]¿

 K 

=¿

Equilibrio de solubilidad:

BaCl₍ I (AgGO_{F (AgCl I Ba?GO F(}

Ba

¿

¿

 AgN O3

¿

2

[

BaCl2

]

¿

 AgCl

¿

2

¿

¿

 K 

=¿

Porción *:

Ba?GOF( I (GaCl BaCl₍ I (Ga?GO_F

Ba(I I ?GO_FA₍0 I (GaI I (Cl0 BaCl_{( I (?GOFA}0I (GaI

Ba(II (Cl0 BaCl₍ 2

+¿

B a¿

¿

C l−¿ ¿ 2

¿

 K 

=

[

BaCl

_¿

2

]

Porción +:

Ba?GO_F₍ I H₍SO_{D BaSO}

D I (HGOF Ba(I I ?GO_F₍0 I (HI I SOD

0 BaSOD I (?GOF 0 I (HI Ba(I SO_D0 BaSO_D K

Universidad del Atlántico 2

+ ¿

B a¿

¿

−¿

S O4 ¿

¿

 K 

=

[

BaSO

_¿

4

]

+.

Cu!ndo se agrega' %e ?OFF

+.++M en el pro"edimiento < gotas de aOE en el pro"edimiento (<  AgOF +.+ M en el pro"edimiento

Fa< gotas de ECl en el Fb< gotas de aCl en el Da y gotas de H(SOD en

el Db, se produ"en perturba"iones a los e/uilibrios estable"idos.

62pli/ue a /u@ se deben estas perturba"iones y &a"ia d7nde se desplaza el e/uilibrio en "ada "aso. 6stas perturba"iones se deben posiblemente al "ambio de "on"entra"i7n de los rea"tivos provo"ando /ue los produ"tos

bus/uen el e/uilibeio por el prin"ipio de 8e C&atelier, el "ual estable"e /ue el e/uilibrio /u#mi"o siempre se desplaza &a"ia la dire""i7n /ue tiende a aliviar el ee"to de un "ambio apli"ado.

6l e/uilibrio se desplazar! en la dire""i7n de orma"i7n de los produ"tos, para "onsumir el rea"tante adi"ionado.

$onclusiones

.

• Sabemos /ue en una

rea""i7n o2ido0redu""ion se da la tranere"ia de

ele"trones entre los

"ompuestos parti"ipantes "ambiando asi su estado de o2ida"i7n durante el pro"eso.

• 8a "ara"ter#sti"a para /ue

una sustan"ia sea

"onsiderada a"ida, esta ligada a la "apa"idad /ue esta tiene para donar iones de  _H 

+¿

¿  _{en una disolu"i7n.}

• Cuando se presenta un

pre"ipitado podemos

observar /ue se presentan dos ases en la disolu"i7n lo /ue nos lleva a rela"ionarlas "on los e/uilibrios

&eterog@neos.

• 8o mas notable de los iones

"omple3o es su solubilidad y su estabilidad, esto &a"e /ue su orma"i7n sea por tandas y siempre aadiendo un ligando.

Referencias.

 Cai"edo Medina, Cristobal.Gu#a de laboratorio de /u#mi"a anal#ti"a, pr!"ti"as de do"en"ia para el programa de ingenier#a /u#mi"a. %ebrero (+D.