chimica-online.it

Influenza della concentrazione dei reagenti sull'equilibrio chimico

Relazione di laboratorio: influenza della concentrazione dei reagenti sull'equilibrio chimico

Introduzione

Secondo il principio di Le Chatelier in un sistema all'equilibrio, un aumento della concentrazione dei reagenti provoca lo spostamento dell'equilibrio verso la formazione dei prodotti; viceversa, un aumento della concentrazione dei prodotti provoca lo spostamento dell'equilibrio verso la formazione dei reagenti.

In questa esperienza di laboratorio viene considerato l'equilibrio tra i seguenti ioni:

1) ione ferrico Fe3+, di colore giallo-chiaro;

2) ione tiocianato SCN-, incolore;

3) ione ferritiocianato FeSCN2+, di colore rosso-bruno.

ferrotiocianato

Scopo dell'esperienza

Osservare l'influenza sullo stato di equilibrio chimico della variazione della concentrazione di una delle specie chimiche partecipanti all'equilibrio.

Attrezzature

Cilindro graduato da 50 mL

Becher da 100 mL

Contagocce

4 provette

Bacchetta di vetro

Materiali e reagenti

Soluzione di tiocianato di potassio KSCN 0,002 M

Tiocianato di potassio KSCN in cristalli

Soluzione 0,2 M di nitrato ferrico Fe(NO3)3 *

Nitrato ferrico Fe(NO3)3 in cristalli

Idrogenofosfato di sodio Na2HPO4 in cristalli

Procedimento

In un becher da 100 mL si aggiungono 25 mL della soluzione 0,002 M di tiocianato di potassio KSCN, 25 mL di acqua distillata e 5-6 gocce della soluzione 0,2 M di nitrato ferrico Fe(NO3)3. La soluzione assume una colorazione rosso-bruno per la formazione dello ione ferritiocianato FeSCN2+. Si mescola per omogeneizzare la soluzione.

Si versano in quattro provette la stessa quantità della soluzione appena preparata.

La prima delle quattro provette viene presa come riferimento.

Nella seconda delle quattro provette si aggiungono alcuni cristalli di tiocianato di potassio KSCN e si agita per mezzo della bacchetta di vetro. Il colore della soluzione diventa più cupo a causa di una aumentata concentrazione dello ione ferritiocianato FeSCN2+, di colore rosso-bruno causata dall'aggiunta di uno dei reagenti.

Nella terza delle quattro provette si aggiungono alcuni cristalli nitrato ferrico Fe(NO3)3 e si agita per mezzo della bacchetta di vetro. Il colore della soluzione diventa più cupo per lo stesso motivo visto in precedenza.

Nella quarta provetta si aggiungono alcuni cristalli di idrogenofosfato di sodio Na2HPO4. Gli ioni HPO42- dell' idrogenofosfato di sodio Na2HPO4 si legano con gli ioni Fe3+ formando un precipitato la cui formazione sottrae ioni Fe3+ dalla soluzione.

Fe3+ + 2 HPO42- → FePO4 + H2PO4-

Il colore si schiarisce in quanto, in seguito alla diminuzione della concentrazione di uno dei reagenti, l'equilibrio si sposta verso sinistra e quindi una parte di FeSCN2+ di colore rosso-bruno si dissocia per ripristinare l'equilibrio.

* La soluzione viene preparata da 80 g/L di Fe(NO3)3 · 9 H2O con l'aggiunta di 40 mL/L di HNO3 concentrato.

Studia con noi