Влияние концентрации реагирующих веществ
на химическое равновесие
Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие рассмотрим на примере взаимодействия между хлоридом железа (III) и роданидом калия. В результате протекания реакции образуется роданид железа (III), при этом раствор окрашивается в красный цвет, интенсивность которого зависит от концентрации вещества Fe(SCN)3.
Смещение равновесия легко наблюдать по изменению интенсивности окраски раствора. Реакция протекает по уравнению:
FeCl3 + 3KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
Реактивы и растворы хлорида железа (III) (0,002 моль/л), роданида калия оборудование: (0,006 моль/л), кристаллический хлорид калия;
штатив с пробирками, стакан на 100 мл, стеклянные палочки,
капельницы с насыщенными растворами хлорида железа (III) и роданида калия.
Смешайте в стакане 10 мл 0,002 моль/л раствора хлорида железа (III) и 10 мл 0,006 моль/л раствора роданида калия. Получится раствор с характерной красной окраской, обусловленной присутствием малодиссоциированных молекул Fe(SCN)3. Разлить полученный красный раствор поровну в 4 пробирки, 1-ую пробирку оставить для сравнения.
Во 2-ую добавить несколько капель насыщенного раствора хлорида железа (III), в 3-ю – несколько капель насыщенного раствора роданида калия. Перемешать растворы в пробирках. Во 2-ой и 3-ей пробирках окраска раствора усиливается.
В 4-ю пробирку прибавить сухую соль хлорида калия и энергично перемешать стеклянной палочкой. Окраска раствора по мере растворения KCl заметно ослабляется. Пользуясь выражением для константы химического равновесия.
объяснить изменение окраски растворов во 2-ой, 3-й и 4-й пробирках. Как можно довести обратимую реакцию практически до конца?
Упражнения и задачи
1) Во сколько раз увеличится скорость реакции
4HCl (г) + O2 (г) ↔ 2H2O (г) + 2Cl2 (г)
если увеличить концентрацию HCl в 6 раз?
2) Во сколько раз уменьшится скорость реакции, если изменить температуру с 2400С до 2000С, γ = 3?
3) Вычислить величину константы равновесия для реакции
2H2S (г) + О2 (г) ↔ 2S (т) +2H2O (г)
если равновесные концентрации равны [H2S] = 1; [O2] = 2; [S] = 0,1; [H2O] = 5
4) Куда сместится равновесие в системе:
Cl2 (г) + H2O (г) ↔ HCl (г) + HClО (г) ΔН<0
при: а) увеличении давления; б) понижении температуры?
5) Куда сместится равновесие в системе:
FeO (т) + CO (г) ↔ Fe (т) + CO2 (г) ΔН<0
при: а) уменьшении давления; б) повышении температуры?
6) Во сколько раз уменьшится скорость реакции
2СН4 (г) + О2 (г) → 2СО2 (г) + 4Н2 (г)
если уменьшить концентрацию СН4 в 2 раза?
7) Во сколько раз увеличится скорость реакции, если изменить температуру с 300С до 500С, γ = 2?
8) Вычислить величину константы равновесия для реакции
2СО (г) + S (т) ↔ SO2 (г) + 2С (т)
если равновесные концентрации равны [CO] = 2; [S] = 0,01; [SO2] = 1; [C[ = 3
9) Куда сместится равновесие в системе:
2СН4 (г) +О2 (г) ↔ 2СО (г) + 4Н2 (г) ΔН>0
при: а) уменьшении давления; б) повышении температуры?
10) Куда сместится равновесие в системе:
2Fe3O4 (т) + 2CO (г) ↔ 6FeO (т) + 2CO2 (г) ΔН<0
при: а) увеличении давления; б) понижении температуры?
11) Во сколько раз увеличится скорость реакции
S (т) + О2 (г) → SO2 (г)
если увеличить концентрацию О2 в 10 раз?
12) Во сколько раз уменьшится скорость реакции, если изменить температуру с 100С до –200С, γ = 3?
13) Вычислить величину константы равновесия для реакции
I2 (г) + H2S (г) ↔ 2HI (г) + S (т)
если равновесные концентрации равны
[I2] = 2; [H2S] = 1; [HI] = 5; [S] = 0,5
14) Куда сместится равновесие в системе:
PCl3 (т) + Cl2 (г) ↔ PCl5 (т) ΔН<0
при: а) увеличении давления; б) понижении температуры?