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.
№ | Умови проведення | спостереження | зміщення рівноваги |
1 | В пробірку налили 1 мл розчину До CrO 4 Додати дві краплі HCl (H ) | Виявляється помаранчевий відтінок | |
2 | В пробірку налили 1 мл розчину До CrO 4 і нагріли на полум'я спиртівці | Колір не змінюється |
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 ↓
№ | Доданий реагент | Спостереження | Напрямок зміщення рівноваги |
1 | У першу пробірку налили кілька кристаликів NH SCN | темно-червоний колір | |
2 | У другу пробірку налили NH Cl | світло-помаранчевий відтінок |
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»
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.
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.
Визначте можливість мимовільного протікання реакції на підставу другого закону термодинаміки:
2H 2 S (г) + O 2 (г) = 2H 2 O (г) + 2S (к)
Визначте за рівнянням Арреніуса енергію активації реакції, якщо при збільшенні температури з 300 до 800 К швидкість реакції зросла в 1000 разів.
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
іон | ΔG 0298, кДж / моль | ΔH 0298, кДж / моль |
Cr 2 O 7 2 - | -1305,4 | -1491,7 |
H 2 O | -237,2 | -285,84 |
CrO 4 2 - | -706,3 | -863,2 |
H + | 0 | 0 |