Principio de Le Chatelier con color – FeSCN²⁺ y cloruro de cobalto

QuímicaCinética y equilibrioEdades 16–17

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Dos equilibrios con color en un tubo de ensayo: Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ FeSCN²⁺ (rojo sangre) y [Co(H₂O)₆]²⁺ (rosa) + 4Cl⁻ ⇌ [CoCl₄]²⁻ (azul) + 6H₂O. Añade reactivos, diluye con agua, precipita un ion o cambia la temperatura del baño de agua, y sigue el color, la gráfica de concentración frente al tiempo y Qc comparado con Kc. Añadir o retirar sustancias solo cambia Qc; Kc solo cambia con la temperatura (el equilibrio del cobalto es endotérmico en sentido directo).

Lección: Equilibrio químico – principio de Le Chatelier

Qué muestra

El principio de Le Chatelier dice que un sistema en equilibrio responde a una perturbación desplazándose de modo que la contrarresta en parte. Dos reacciones de color clásicas lo hacen visible: el FeSCN²⁺ rojo sangre formado a partir de Fe³⁺ y SCN⁻, y el paso de rosa a azul cuando [Co(H₂O)₆]²⁺ se convierte en [CoCl₄]²⁻. Las velocidades directa e inversa dependen de la concentración, así que la mezcla evoluciona hasta que Qc iguala a Kc. Los cambios de concentración y la dilución solo mueven Qc; la temperatura cambia la propia Kc. El tiempo va más lento y la Kc y el ΔH del cobalto son valores ilustrativos.

Cómo usarla

En la pestaña del hierro, deja que la mezcla se estabilice y pulsa Añadir Fe³⁺ o Añadir SCN⁻: el rojo se intensifica. Pulsa Añadir AgNO₃ o Añadir NaOH para precipitar un ion y ver cómo se aclara. Prueba Añadir agua y compárala con una simple dilución. En la pestaña del cobalto, mueve Temperatura del baño para calentar o enfriar, pulsa Añadir HCl conc. y lee el indicador Qc frente a Kc.

Parámetros que puedes cambiar

  • Sistema en equilibrio Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ FeSCN²⁺ (rojo sangre), [Co(H₂O)₆]²⁺ + 4Cl⁻ ⇌ [CoCl₄]²⁻ + 6H₂O (rosa ⇌ azul)
  • Concentración inicial de Fe³⁺ 0,5–4 mM
  • Concentración inicial de SCN⁻ 0,5–4 mM
  • Concentración inicial de Cl⁻ (sistema del cobalto) 2–10 M
  • Temperatura inicial del baño de agua (sistema del cobalto) 0–90 °C

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué al añadir agua la disolución de FeSCN²⁺ se aclara más de lo que explicaría solo la dilución?
  2. ¿La reacción directa del cobalto es exotérmica o endotérmica, según los colores al calentar y al enfriar?
  3. ¿Ha cambiado Kc tras añadir Fe³⁺ y esperar al equilibrio, y qué le ocurrió a [SCN⁻]?