на смещение положения химического равновесия

Лабораторная работа №

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Цель работы:

 

Теория(оформляется с использованием: Лабораторного практикума по курсу химии для технических университетов, МГТУ,2005, ч.1, стр.89-97 , конспекта лекций, учебников: А.А.Гуров. Химия. стр.360-377, Н.В.Коровин.Общая химия, стр.142-152)

1. Дайте определение химическому равновесию:

 

2. Дайте определение кинетически обратимым реакциям:

 

3. Укажите условие химического равновесия:

4. Дайте определение подвижности химического равновесия:

5. Дайте определение динамическому характеру химического равновесия:

 

6. Дайте определение кинетическому выражению закона действующих масс:

 

7. Дайте определения константе равновесия их закона действующих масс (в условиях наступления химического равновесия):

 

8. Приведите уравнение обратимой гомогенной реакции в общем воде:

 

9. Приведите выражения констант равновесия К_с, К_р, К_х (8.1) лаб.практикума):

 

 

10. Приведите формулы, отражающие взаимосвязь между константами: К_р и К_с, К_р и К_х (8.2) лаб.практикума):

 

 

11. Приведите формулу для расчета алгебраической суммы стехиометрических коэффициентов (∆ν):

 

12. Укажите условия, при которых К_с = К_р = К_х:

13. Приведите формулу для расчета термодинамической константы равновесия:

 

14. Приведите определение принципа Ле-Шателье (А.А.Гуров. Химия. стр.361-377, Н.В.Коровин. Общая химия стр.146-147):

15. Приведите определения трех выводов из принципа Ле-Шателье, касающихся смещения химического равновесия в системе при повышении температуры(А.А.Гуров. Химия. стр.361), давления (А.А.Гуров. Химия. стр.364) и концентрации веществ (А.А.Гуров. Химия. стр.369, Н.В.Коровин.Общая химия стр.146-147):

16. Напишите выражения для констант равновесия обратимых химических реакций: а) CO_(г) + CI_2(г) ↔ COCI_2(г)

б) N_2(г) + 3H_2(г) ↔ 2NH_3(г)

в) FeO_(тв.) + CO_(г) ↔ Fe_(тв.) + CO_2(г)

 

 

Практическая часть

Опыт 1. Влияние посторонних веществ и изменения концентраций компонентов

на смещение положения химического равновесия

Реагенты: FeCl₃, NH₄NCS

Уравнение реакции (лабораторный практикум, стр. 92):

 

FeCl_3(р) + 3NH₄NCS_(р) D

 

Добавляемые вещества: FeCl₃ (реагент), NH₄NCS (реагент), NH₄Cl (продукт реакции), Н₂С₂О₄ (постороннее вещество)

Уравнение, описывающее влияние посторонних веществ на положение равновесия изучаемой реакции (лабораторный практикум, стр. 92)

 

Fe(NCS)_3(р) + 3С₂О₄^2–_(р) D

красный бесцветный

 

Таблица. Результаты наблюдений и выводы

Наблюдения	Изменение концентрации	Выводы
Добавляемое вещество	Изменение окраски раствора	FeCl3	NH4NCS	Fe(NCS)3	NH4Cl	Смещение положения равновесия в системе
Эталон	красная	Первоначальные равновесные концентрации	Установившееся равновесие
FeCl3
NH4NCS
NH4Cl
H2C2O4

 

Выводы:

1. (Сформулировать условия химического равновесия, используя кинетическое и термодинамическое выражения закона действующих масс. Написать выражение константы равновесия )

 

2. (Сделать выводы об изменении равновесных концентраций компонентов и величины константы равновесия , а также о смещении положения равновесия в системе при добавлении: а) FeCl₃; б) NH₄NCS; в) NH₄Cl; г) Н₂С₂О₄)

 

 

Опыт 2. Влияние кислотности среды на положение химического равновесия

Реагенты: K₂CrO₄, H₂SO₄

Уравнение реакции: 2K₂CrO₄ + H₂SO₄ D K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + Н₂О

желтый оранжевый

 

уравнение реакции в ионном виде: 2CrO₄^2– +

 

Реагенты: K₂Cr₂O₇, KOH

Уравнение реакции: K₂Cr₂O₇ + 2KOH D 2K₂CrO₄ + Н₂О

оранжевый желтый

 

уравнение реакции в ионном виде: Cr₂O₇^2– +

 

Таблица. Результаты наблюдений и выводы

Наблюдения	Выводы
Исходный раствор	Добав-ляемый раствор	Измене-ние окраски	Уравнение реакции	Смещение положения равновесия
состав	окраска			в ионном виде	CrO42–DCr2O72–
K2CrO4		H2SO4
K2Cr2O7		NaOH
K2Cr2O7		BaCI2

 

Выводы:

1. (Объяснить изменение окраски растворов K₂CrO₄ и K₂Cr₂O₇ при добавлении соответственно H₂SO₄, NaOH BaCI₂ с точки зрения смещения положения установившегося в них равновесия)

 

Опыт 3. Влияние изменения температуры на смещение положения равновесия реакции образования йодокрахмала

Реагенты: I₂ (водный раствор), (С₆Н₁₀О₅)_n (крахмал)

Уравнение реакции (лабораторный практикум, стр. 95):

 

(С₆Н₁₀О₅)_n + mI₂ D

темно-синий

 

Таблица. Результаты наблюдения и выводы

Изменение температуры	Изменение окраски раствора	Смещение положения равновесия реакции (С6Н10О5)n + mI2 D (С6Н10О5)n × mI2	Знак теплового эффекта реакции (∆rН)
Нагревание			обратной:
Охлаждение			прямой:

 

Выводы:

1. (Объяснить причину исчезновения темно-синей окраски при нагревании раствора и ее появление вновь при его охлаждении. Указать, какая из особенностей истинного химического равновесия при этом проявляется)

 

 

2. (Сделать выводы о направлении смещения положения равновесия реакции образования йодокрахмала при нагревании и охлаждении раствора. Отметить, какая из реакций (прямая или обратная) является эндотермической (D_rH > 0))

 

Шифр для выполнения ДЗ по теме « ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ»

(условия задач на стр.96-97 лабораторного практикума)

Вариант	Задачи