Практическая работа №1 Тема: «Влияние различных факторов на положение химического равновесия» Опыт 1. Влияние изменения концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие.…
Практическая работа №1 Тема: «Влияние различных факторов на положение химического равновесия» Опыт 1. Влияние изменения концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие. Смещение равновесия изучаем на примере реакции взаимодействия хлорида железа(III) с роданидом калия. В ходе реакции образуется раствор кроваво-красного цвета. Растворы солей KSCN и KCl - бесцветные, раствор FeCl3 – имеет светло-бурую окраску, а раствор Fe(SCN)3 - кроваво-красную. Запишите полное и сокращенно-ионное уравнение реакции. FeCl3 + 3KSCN ↔ Fe(SCN)3 + 3KCl Ход работы: 1. В пробирку налейте по 2-3 капли растворов KSCN и FeCl3 и разбавьте водой до бледно-красной окраски. 2. Разделите полученный раствор на 4 равные части и налейте в разные пробирки. В первую пробирку добавьте 2-3 капли раствора KSCN, во вторую ─ столько же FeCl3, в третью ─ щепотку кристаллического KCl. Сравните изменение окраски растворов первых трех пробирок с содержимым четвертой пробирки. Свои наблюдения запишите в табл. 1. Таблица 1 Влияние концентрации на смещение химического равновесия № пробирок Что добавлено Изменение интенсивности окраски растворов Увеличение или уменьшение концентрации Fe(SCN)3 Направление смещения равновесия 1. KSCN 2. FeCl3 3. KCl Напишите уравнение константы равновесия данной реакции. Сделайте выводы. Опыт 2. Влияние температуры на химическое равновесие В пробирку возьмите 2-3 мл раствора крахмала и туда же добавьте 2-3 капли йодной воды, при этом образуется непрочное соединение, окрашенное в синий цвет. Данная реакция экзотермическая. Крахмал + йод = окрашенное вещество + Q Нагрейте содержимое пробирки почти до кипения, а затем охладите до комнатной температуры. Объясните изменение окраски смещением химического равновесия. Напишите вывод.
Практическая работа №1 Тема: «Влияние различных факторов на положение химического равновесия»
Опыт 1. Влияние изменения концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие.
Уравнения реакции:
Полное уравнение: \[ \text{FeCl}_3 + 3\text{KSCN} \rightleftharpoons \text{Fe(SCN)}_3 + 3\text{KCl} \]
Сокращенно-ионное уравнение: \[ \text{Fe}^{3+} + 3\text{SCN}^- \rightleftharpoons \text{Fe(SCN)}^{2+} \]
Ход работы:
- Налейте по 2-3 капли растворов KSCN и FeCl3 и разбавьте водой до бледно-красной окраски.
- Разделите полученный раствор на 4 равные части и налейте в разные пробирки.
- В первую пробирку добавьте 2-3 капли раствора KSCN.
- Во вторую ─ столько же FeCl3.
- В третью ─ щепотку кристаллического KCl.
Сравните изменение окраски растворов первых трех пробирок с содержимым четвертой пробирки. Свои наблюдения запишите в таблицу 1.
Таблица 1
Влияние концентрации на смещение химического равновесия
| № пробирок | Что добавлено | Изменение интенсивности окраски растворов | Увеличение или уменьшение концентрации Fe(SCN)3 | Направление смещения равновесия |
|---|---|---|---|---|
| 1 | KSCN | Увеличение интенсивности окраски | Увеличение | Вправо (образование Fe(SCN)3) |
| 2 | FeCl3 | Увеличение интенсивности окраски | Увеличение | Вправо (образование Fe(SCN)3) |
| 3 | KCl | Уменьшение интенсивности окраски | Уменьшение | Влево (распад Fe(SCN)3) |
Выводы:
При добавлении реагентов, усиливающих концентрацию (KSCN и FeCl3), мы наблюдаем увеличение яркости окраски раствора, что указывает на сдвиг равновесия вправо. При добавлении KCl (конкурирующего иона), мы фиксируем уменьшение окраски, что свидетельствует о смещении равновесия влево.
Уравнение константы равновесия:
\[ K_{c} = \frac{[\text{Fe(SCN)}^{2+}]}{[\text{Fe}^{3+}] [\text{SCN}^{-}]^3} \]
Опыт 2. Влияние температуры на химическое равновесие.
Описание реакции:
При сочетании крахмала и йода образуется непрочное синее соединение, структура которого меняется при нагревании. Реакция экзотермическая: \[ \text{Крахмал} + \text{йод} \rightleftharpoons \text{окрашенное вещество} + Q \]
Ход работы:
- Нагрейте содержимое пробирки почти до кипения, а затем охладите до комнатной температуры.
Объяснение изменения окраски:
При нагреве экзотермической реакции происходит смещение равновесия влево, так как система стремится поглотить тепло (Q), что может привести к уменьшению интенсивности окраски. При охлаждении система сместится вправо, чтобы компенсировать потерю тепла, и окраска станет более интенсивной.
Вывод:
Температура влияет на положение равновесия: при нагревании экзотермической реакции равновесие смещается влево (уменьшение окраски), а при охлаждении – вправо (увеличение окраски). Это демонстрирует, как изменения температуры могут существенно воздействовать на равновесные состояния химических реакций.
