Contexto
teórico
Cuando una reacción
química es reversible, puede establecerse un equilibrio químico en los procesos
directo e inverso que cumple el principio de Le Chatelier, el equilibrio modifica su
posición (las concentraciones de las sustancias) e incluso el valor de la constante de equilibrio cuando se modifica la temperatura.
Para el sistema N2O4(g) <--> 2NO2(g),
en el que el proceso directo es endotérmico [Hº = +57,7
kJ], la influencia de la temperatura se puede seguir fácilmente ya que el N2O4(g)
es incoloro mientras que el NO2(g) es pardo rojizo. Para obtener los óxidos
de nitrógeno se ataca cobre con disolución concentrada de ácido nítrico, se
obtiene una mezcla de óxidos de nitrógeno (NO y NO2
mayoritariamente), que se recogen fácilmente en un matraz erlenmeyer cerrado con
un tapón.
Descripción
del procedimiento
Tres
matraces erlenmeyer tapados con el sistema gaseoso objeto de estudio a
temperatura ambiente.
Introducir
uno de los matraces en agua con hielo y el otro en agua hirviendo. Mantener el
tercer matraz a temperatura ambiente.
Repartimos monedas de uno o dos céntimos entre tres botes. Debajo de un extractor procedimos a echar unas gotas de ácido nítrico dentro del bote, tapándolo para evitar la salida de gases. Al reaccionar el ácido nítrico con el cobre que recubre la moneda el interior del bote quedó de este color:
Una vez elaborado este paso numeramos los botes siendo:
1-Testigo
2-Agua con hielo
3-Agua hirviendo
Se observaron los siguientes resultados:
El bote del medio tiene un color naranja (control), en el bote de la izquierda el color tiende más a rojo (calor) mientras que en el bote de la derecha tiende más al color amarillo (frío). Todo esto surge a causa de una serie de reacciones.
También observamos que esta reacción es reversible, ya que si después introducimos entre el hielo el bote que anteriormente había estado con agua hirviendo, el color se volvía más claro. Y si el bote en frío lo metíamos entre agua hirviendo, este se volvía de un color más rojizo.
N2O4 (g) + calor ---> 2NO2(g)
Todo esto ocurre debido a que la reacción es endotérmica de manera que al introducir los botes en el baño maría aumenta el calor y por lo tanto la reacción se desplaza hacia la derecha volviéndose más rojo.
Al introducir el bote en un baño de hielo disminuye la cantidad de calor y el sistema se desplaza hacia la izquierda volviéndose más amarillo.
También observamos que esta reacción es reversible, ya que si después introducimos entre el hielo el bote que anteriormente había estado con agua hirviendo, el color se volvía más claro. Y si el bote en frío lo metíamos entre agua hirviendo, este se volvía de un color más rojizo.
N2O4 (g) + calor ---> 2NO2(g)
Todo esto ocurre debido a que la reacción es endotérmica de manera que al introducir los botes en el baño maría aumenta el calor y por lo tanto la reacción se desplaza hacia la derecha volviéndose más rojo.
Al introducir el bote en un baño de hielo disminuye la cantidad de calor y el sistema se desplaza hacia la izquierda volviéndose más amarillo.
Sara Canellada Santurio
Cecilia Arbesú Saracho
