2.4 Влияние концентрации реагирующих веществ на состояние равновесия.
2.4.1 Описание хода работы.
В стакан налито 10 мл 2-х %-го раствора FeCl3 и добавлено 10 мл 1 %-го раствора KCNS. Полученный раствор разделен на 4 пробирки. В 1-ю добавляется 3-5 капель концентрированного раствора FeCl3, во вторую – 2-3 капли концентрированного раствора KCNS, в третью помещено немного твердого KCl. Четвертая пробирка является контрольной. Cравнивается интенсивность окраски полученных растворов. Данные записываются в таблицу.
1.4.2.Данные опыта.
Таблица 3
№ | Добавленное вещество | Изменение интенсивности окраски (усиление, ослабление) | Направление смещения равновесия |
1 | FeCl3 | Усиление | ® |
2 | KCNS | Усиление | ® |
3 | KCl | Ослабление | ¬ |
4 | –– | –– | « |
Уравнение реакции:
FeCl3+3KCNS Fe(CNS)3+3KCL2.4.3 Расчет и анализ экспериментальных данных.
В первой пробирке концентрация FeCl3 увеличилась, и интенсивность окраски усилилась, это связано с тем, что равновесие сместилось в сторону продукта реакции, усиливающего интенсивность окраски. Во второй пробирке увеличилась концентрация KCNS и интенсивность окраски усилилась т.к. равновесие сместилось в сторону продукта реакции, усиливающего интенсивность окраски. В третей пробирке увеличилась концентрация KCl и интенсивность окраски ослабилась, т.к. равновесие сместилось в сторону реагентов и скорость протекания реакции уменьшилась.
2.4.4. Выводы.
При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону продуктов реакции. При увеличении продуктов реакции равновесие смещается в сторону исходных веществ. Это один из случаев действия принципа Ле-Шателье (изменение концентрации).
2.5 Влияние температуры на состояние равновесия.
2.5.1 Описание хода работы.
В пробирке находится 4-5 мл. раствора крахмала. К нем приливают несколько капель раствора йода до появления синего окрашивания. Сначала пробирку нагревают в сосуде с горячей водой, а затем охлаждают до комнатной температуры.
2.5.2. Данные опыта.
Уравнение реакции (схема):
иод + крахмал иодокрахмал (DН<0).При нагревании окраска ослабевает. При охлаждении окраска усиливается.
2.5.3. Выводы.
При повышении температуры равновесие смещается в сторону протекания эндотермического процесса (DН>0), а понижение температуры вызывает смещение равновесия в сторону экзотермической реакции (DН<0).
3. Контрольные вопросы.
1. Объясните физический смысл константы скорости. Укажите факторы, влияющие на численное значение константы скорости.
Константа скорости k показывает, с какой скоростью идет химический процесс при концентрациях реагирующих веществ равных 1 моль/л. На числовое значение константы скорости влияет температура, природа реагирующих веществ, присутствие катализаторов.
2. Во сколько раз измениться скорость прямой и обратной реакций
2SO2(г) + О2(г) = 2SO3
если объем газовой смеси уменьшить в 3 раза.
u0=k*С2SO2*CO2
u1=k*(3CSO2)2*3CO2=27*k*C2SO2*CO2
u1 /u0=27.
3. Вычислить значение энергии активации реакции, скорость которой при 300 К в 10 раз больше, чем при 280 К.
Т1=280К uТ2=uТ1*g(Т2-Т1)/10 g=Ц10
Т2=300К lg g = (Ea/2,3R)*((T2-T1)/(T2*T1))
Еа=? Ea=80,3 кДж/моль
uТ2=10uТ1
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники.
Кафедра Химии.
Отчет по лабораторной работе №1
“Кинетика физико-химических процессов.
Химическое равновесие.”
Бутылецкий Д.В.
Г. Минск 2000