Equilibrio chimico (4)

Scopo: verificare per quale motivo alcune reazioni sembrano non portarsi a compimento

Materiali:

-Becker grande;
-4 becker piccoli;
-2 pipette;
-Bacchetta;
-Provette;
-25 ml KSCn ( tiocianato di potassio);
-25 ml Fe(NO₃)₃ ( nitrato ferrico );
-Cristalli di tiocianato di potassio;
-Cristalli di nitrato ferrico;
-Fosfato bisodico;

Procedimento:

Prelevare 25 ml di KSCn utilizzando una pipetta e inserirli nella provetta. Prelevare 25 ml di Fe(NO₃)₃ utilizzando una pipetta e inserirli in un’altra provetta. Prendere un becker e, dopo aver verificato il colore di entrambi, inserirli all’interno e aspettare la reazione. Verificare il colore del prodotto. Dividere poi il contenuto in 4 becker di dimensioni minori e li numero. Tenere il becker numero 4 come campione. Nel becker uno inserire dei cristalli di tiocianato di potassio. Nel becker due inserire dei cristalli di nitrato ferrico. Verificare il colore. Nel becker tre inserire dei cristalli di fosfato bisodico. Verificare il colore.
Reazione 1 :
Fe³⁺ + Scn¯ --> FeSCn²⁺
Reazione 2 ( dopo l’aggiunta del fosfato bisodico) :
Na₂HPO₄ + Fe³⁺ --> FePO₄ + H₂PO₄¯
Osservazioni:
Colori iniziali:
KSCn : trasparente
Fe(NO₃)₃ : giallo
Colore prodotto : rosso
Colore becker 1 : diventa più scuro
Colore becker 2 : diventa più scuro
Colore becker 3 : diventa giallo chiaro

Conclusioni:

Con l’aggiunta dei cristalli la reazione continua, poichè essa non era terminata ed erano avanzati entrambi i reagenti. Questo perchè la reazione ha raggiunta uno stato di equilibrio chimico. Per formare i prodotti, i reagenti subiscono degli urti. Allo stesso modo però, il reagente prodotto si muove e urtando si scompone formando di nuovo i reagenti. Questo stato di equilibrio dinamico vi è nel momento in cui la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. Nel terzo becker, aggiugendo Na₂HPO₄, Fe³⁺ diminuisce poichè serve per produrre FePO₄. Di conseguenza la velocità della reazione diretta diminuisce mentre aumenta la velocità della reazione inversa. Siamo arrivati alla conclusione che, per potersi instaurare un equilibrio, è necessario un miscuglio omogeneo. Di fatto analizzando alcune reazioni che arrivavano a compimento, ci siamo resi conto che in esse era presente un miscuglio eterogeneo, quindi con fasi solide o gassose ( in caso di gas può esserci equilibrio se ci troviamo in ambiente chiuso ). La condizione di equilibrio può essere modificata se si aggiunge una sostanza che reagendo porta all’aumento di una velocità, oppure sottraendo uno dei reagenti. Per comprendere se l’equilibrio tende verso i reagenti o verso i prodotti si può calcolare la costante di equilibrio utilizzando la seguente formula:
Data una reazione generica:

aA + bB <--> cC + dD

K= ( [C]c [D]d ) / ( [A]a b )