Experiência 6

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
INSTITUTO DE QU/MICA 
DEPARTAMENTO DE QUfMICA INORGÂNICA 
QU/MICA GERAL EXPERIMENTAL- QUl-01-003 
/- TITULO: PRINCIPIO DELE CHATELIER 
li - OBJETIVO 
Experiência 
6 
Verificar a influência da Temperatura e da Concentração no deslocamento 
de um equilíbrio químico (Princípio de Le Chatelier). 
Ili - INTRODUÇAO 
A uma dada temperatura, um sistema químico, que não apresenta variação 
na concentração dos reagentes e produtos, é dito em equilíbrio. Este sistema é 
representado por: 
REAGENTES~ PRODUTOS 
As flechas cm duplo sentido indicam q~e a reação é reversível. Quando o 
equilíbrio químico é atingido, a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação 
inversa. 
Um sistema em equil íbrio responderá a um:-1 perturbação externa de acordo 
com o Princípio de Le Chatelier, que diz: · 
"Se um sistema em equilíbrio é submetido a uma ação externa (adição de 
reagentes ou produtos, alteração da pressão por variação de volume, mudança de 
temperatura, rempção de produtos ou reagentes), o equilíbrio se deslocará no sentido de 
contrabalançar e minimizar esta ação." 
Neste experimento, vamos estudar o seguinte equilíbrio homogêneo: 
e 2+ o (oq) 
rosado azul 
Das quatro espec1es envolvidas, CI-, .. ,, e 1120 são incolores, enquanto o 
Co2\aq> e o CoCI/-, ... , apresentam cores contrastantes. Uma vez que a intensidade das cores, 
rosa e azul, em solução são proporcionais à concentração molar de Co2\aq, e 
CoCJ/-,""" respectivamente, pode-se observar o deslocamento deste equilíbrio para mna 
nova posição quando este for submetido a uma ação externa. 
IV - MATERIAL 
MATERIAL 
- 6 tubos de ensaio 
- 2 Bequers de 250 mL 
V - PROTOCOLO DE REAGENTES 
Exp.6.2 
REAGENTES 
_ Co(NO3) 2 0,5 mol/L 
- HCI 12 mol/L 
- NaCl<,1 
_ AgNO3 0,2 mol/L 
- Co(NO1)2 01 
b t . · sobre os aspectos tóxicos e Pesquise e apresente um reve comen ano 
cuidados de manuseio dos seguintes reagentes: 
* Nitrato de cobalto p.a. 
* Nitrato de prata p.a. 
* Cloreto de sódiu p.a. 
VI - PROCESSO 
Coloque 2,5 mL de nitrato de cobalto 0,5 mol/L em 6_ tu?os de ensaio. 
Nestes, adi~ione volumes de HCl l 2 mol/L e água destilada confonne md1cado na tabela 
abaixo: 
Volume Volume Volume Volume Cone. Inicial 
TUBO Co(NOl)2 HCl 1120 Total COR (mol/L) 
!1,S rnol/L 12 mül/L \ 
(mL) (mL1 1 (mL) (mL) Co2• HCI 
-
1 2,5 o 5,0 7,5 
2 2,5 2,0 3,0 7,5 
3 2.5 3.0 2,0 7.5 
4 2,5 3,5 l ,5 7,5 
5 2,5 4,0 1,0 7,5 
6 2,5 5,0 o 7.5 
:)bs.: a concentração inicial é a concentração logo após a diluição. 
PAR'fEA 
Misture bem e registre as cores na tabela acima. Selecione o tubo que 
apresenta a cor intermediária e divida cm três porções iguais. Aqueça a primeira porção 
em um Bequer com água da torneira e coloque a segunda porção cm um Bequer contendo 
gelo, mantendo a terceira porção como padrão de comparação. Compare as cores das 
soluções aquecida e resfriada com a do padrão e interprete os resultados cm trrmos de 
deslocamento de equilíbrio. 
Exp.6.3 
. . Registre no_ quadro ª. se~uir as cores adquiridas pelas soluções em cada tubo 
apos aquec,!nento t resfriamento, Jusltficando em termos de deslocamento de equilíbrio. 
TUBO PADRÃO AQUECIDO RESFRIADO 
COR FINAL 
Complete o quadro abaixo com as alterações que acontecem com as 
concentrações de cada componente durante o aquecimento e o resfriamento. 
AQUECIMENTO RESFRIAMENTO 
Co2' 
CJ· 
CoCl.2· 
PARTE B 
Misture as três porções e redivida a solução (agora na tef!1peratura ambiente 
novamente) em quatro novas porções. 
Adicione alguns cristais de Co(NO1) 1 na primeira porção, agitando até 
dissolver. Repita este procedimento adicionando cristais de NaCI na segunda porção e 
gotas da solução de AgNO, na terceira porção, mantendo a quarta porção como padrão de 
comparação. 
Após a disso lução completa, compare com a solução padrão e complete o 
quadro a seguir: 
CoJ. • e,- AgNOJ 
TUBO Padrão 1 2 3 
COR 
PARTEC 
Dobre o volume do tubo 06 do inicio da experiência com agua destilada e 
observe a mudança na coloração. 
Exp.6.4 
VI - QUESTIONÁRIO 
PARTE A: 1) Escreva a expressão matemática para Kcq da parte A. 
2) Com base nos resultados obtidos após o aquecimento e resfriamentó 
(Parte A), demonstre o que acontece com Kcq: 
- durante o aquecimento: 
- durante o resfriamento: 
3) O que os resultados anteriores demonstram quanto ao sentido 
endotérmico e exotérmico da reação? 
PARTE 8: 4) Diga em que sentido se deslocou o equilíbrio em cada um dos tubos da 
Parte B. Justifique sua resposta. 
5) Explique o que acontece com a concentração de cada espécie quando um 
novo equilíbrio é atingido (cm relação ao equilíbrio anterior, ou seja, antes da 
perturbação) 
6) Sabendo que CJ- e Ag· reagem, segundo a reação: 
AgClrn 
justifique a alteração de equilíbrio que ocorre no tubo 3. 
P.'\_t(TJ<;J_;_; i ) Exp Ílqu.; as ;.It erações ocorridas devido ao procedimento na Pai1e C. 
~) f oi dcll.:nninado experimentalmente que a cor azul do CoCll- é cerca de 
50 vet.CS 1,1ais inl<.: ii'i:t <lo que a cor rosa do Coz+. Isto significa que o tubo que tem a cor 
• i111ermedi{ma tem 11:;tJ do cobalto presente na forma de CoCI/- e 49/50 presentes na 
form~ de Co2• . 
,/ 
Usando a pressuposição acima e os dados de preparação da solução do tubo 
de co.r intennediária, calcule o valor da constante de equilíbrio para a formação do íon 
comp~exo CoCJ.2-. 
9) Por que os resíduos dos tubos de ensaio não devem ser descartados na 
pia? 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
Experiência 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA INORGÂNICA 
QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL - QUl-01-003 
I - TÍTULO: PRINCÍPIO DELE CHA TELIER 
li - RESULTADOS 
6 
t 
TUBO COR 
CONCENTRAÇÃO INICIAL 
[Co2+] (mol/L) [HCI] (mol/L) 
1 rt,AO ) ) 
2 5.A '-fl\i..o 1 , 
-. 
3 f ~Sh C. lf\P-o \ 
l 1tí.$ " 
. 
4 
. ), 5 l'.b,,J._ - V iOL tTh. "-' ,\.\ 
6 - A '21 ... /< Ci.vt ;,.r,. 
Obs.: a concentração inicial é a concentração logo após a diluição. 
PARTE A: Influência da Temparatura 
r 
L V 
1 ... _c_
0
_:_u_:IN-º-A-L--+1--P_A_D_RA_-_o __ -+-_A_Q_UE_c_m_o __ .,___RE_s_F_R_1_AD_o.;..._~L, 
Complete o quadro abaixo com as alterações que acontecem com as concentrações 
de cada componente durante o aquecimento e o resfriamento. 
AQUECIMENTO RESFRIAMENTO 
(Co2+J 
' 
; < 
' . ' 
[CI-J 
' 
< ,. ,, 
ICoCl/-J 
' 
' . ' ' • 
1 
Exp.6.2 
PARTE B: Influência da Concentração 
Co2+ c1- A NOJ 
TUBO Padrão 2 3 
COR 
PARTE C: Influência da Diluição 
1 
ANTES J APÓS 1 COR í hl ' ' \ 
VI - QUESTIONÁRIO G 
PARTE A: 
1) Escreva a expressão matemática para Keq da parte A. 
4 
\ 
\ V 
2) Com base nos resultados obtidos após o aquecimento e resfriamento (Parte A), 
demonstre o que acontece com Keq: 
- durante o aquecimento: ) \ ) r ', ~ (; ~ e t- \ 
\ \ ~ ...., ~ 
' G, 
- durante o resfriamento: ) À ) 
' 
'\ 
' 
~) 
' ' 
~ 
V 
3) O que os resultados anteriores demonstram quanto ao sentido endotérmico e 
exotérmico da reação? 
\ <" ) ("' \ \ \ 
\ ( rl 
' ' " 
("- e--.. 
J \ '1 t:> < ('- G 
Exp.6.3 
PARTE B: 
4) Diga em que sentido se deslocou o equilíbrio em cada um dos tubos da Parte B. 
Justifique sua resposta. 
Tubo 1: 
Tubo 2: 
Tubo 3: V 
5) Explique o que acontece com a concentração de cada espécie quando um novo 
equilíbrio é atingido ( em relação ao equilíbrio anterior, ou seja, antes da perturbação): 
TUBOl TUB02 
(CoCV·I 
6) Sabendo que Cl- e Ag+ reagem, segundo a reação: 
AgCl<•l 
justifique a alteração de equilíbrio que ocorre no tubo 3. 
TUB03 
) 
Exp.6.4 
PARTE C: 
7) Explique as alterações ocorridas devido ao procedimento na Parte C. 
J 
8) Foi determinado experimentalmenteque a cor azul do Coc~1- é cerca de 50 
vezes mais intensa do que a cor rosa do Coz+. Isto significa que o tubo que tem a cor 
intermediária tem 1/50 do cobalto presente na forma de CoC~2- e 49/50 presentes na 
forma de Co2+. 
Usando a pressuposição acima e os dados de preparação da solução do tubo de cor 
intermediária, calcule o valor da constante de equilíbrio para a formação do íon complexo 
CoCI.2- . 
V 
9) Por que os resíduos dos tubos de ensaio não devem ser descartados na pia? 
\ 
-1