Основні закономірності хімічних процесів

Лабораторна робота № 4

Тема: Основні закономірності хімічних процесів

Мета

Вивчити вплив різних чинників на стан хімічної рівноваги.

Експериментальна частина

Досвід 4.1 Вплив різних факторів на стан рівноваги в системі «оксіаніони хрому (+6) - вода»

Стан рівноваги в системі «оксіаніони хрому (+6) - вода» виражається рівнянням:

2 CrO ₄ ^{2 -} _(р) + 2 H ⁺ _(р) ^→ _← Cr ₂ O ₇ ^{2 -} _(р) + H ₂ O _(ж)

_{жовтий жовтогарячий}

- Розрахуємо, використовуючи таблицю 1 (Додаток) ΔG ⁰ _х.р., ΔH ⁰ _{х.р. ,} К _равн

ΔG ⁰ _х.р. = Σ n ΔG ⁰ _{продуктів} - Σ n ΔG ⁰ _{вихідних в-в,} = (-1305,4-237,2) -2 * (-706,3) = -130 кДж

ΔH ⁰ _х.р. = Σ n Δ H ⁰ _{продуктів} - Σ n ΔH ⁰ _{вихідних в-в,} = (-1491,7-285,84) -2 * (-863,2) =- 51,14 кДж

До _равн = = 10 = 10 , ΔG ⁰ _х.р <0 і К _равн> 1,

то процес термодинамічно ймовірний, реакція йде в прямому напрямку - ΔH ⁰ _х.р. <0 реакція екзотермічна.

Висновок: а) при нагріванні реакція зміститься у бік ендотермічний, тобто у зворотному напрямку або вліво

б) при збільшенні концентрації продуктів реакції хімічна рівновага зміщується в бік вихідних речовин.

Досвід 4.2. Вплив різних факторів на стан рівноваги в системі «роданид-аніон - іони заліза»

Рівноваги в системі «роданид-аніон - іони заліза» виражається рівнянням:

FeCl ₃ + ₃ NH ₄ CNS ^→ _← Fe (CNS) ₃ ↓ + 3 NH ₄ Cl

Помаранчевий червоний

Fe ^{3 +} + 3 CNS ^{- →} _← Fe (CNS) ₃ ↓

Висновок: Якщо додати в розчин FeCl ₃ кілька кристаликів NH SCN, то рівновага зміщується в бік продуктов.Прі додаванні в розчин FeCl ₃ кілька кристаликів NH Cl, то рівновага зміщується в бік вихідних речовин.

1. При збільшенні концентрації вихідних речовин, то рівновага зміщується в бік продуктів реакції.

2. При збільшенні концентрації продуктів реакції, то рівновага зміщується в бік вихідних речовин.

Контрольні питання до лабораторної роботи «Основні закономірності хімічних процесів»

1. В який бік зміститься хімічна рівновага реакції:

NH _{3 (г)} + HCl _(г) NH ₄ Cl _(тв), D Н <0

А) При зниженні температури,

Б) При збільшенні концентрації HCl,

В) При збільшенні тиску.

2. В який бік зміститься хімічна рівновага реакції:

4 NH ₃ (г) +3 O ₂ (г) 2 N ₂ (г) +6 H ₂ O (г), D Н> 0

А) При підвищенні температури,

Б) При зменшенні концентрації O _2,

В) При зменшенні тиску.

3. Визначте можливість мимовільного протікання реакції на підставу другого закону термодинаміки:

2H ₂ S (г) + O ₂ (г) = 2H ₂ O (г) + 2S (к)

4. Визначте за рівнянням Арреніуса енергію активації реакції, якщо при збільшенні температури з 300 до 800 К швидкість реакції зросла в 1000 разів.

5. Швидкість хімічної реакції 2 NO _г + O _{2 г} ↔ 2 NO _2г при концентраціях реагуючих речовин З _NO = 0,5 моль / л і С _{O 2} = 0,2 моль / л дорівнює 1,5 * 10 ^-3 моль / (л * с). Розрахуйте значення константи швидкості.

Додаток

Таблиця 2.1

Термодинамічні константи деяких іонів у водних розчинах