Лабораторная работа Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие

Реактивы и оборудование: 1) 0,01 М раствор хлорида железа (III) FeCl₃; 2) 0,01 М раствор роданида аммония NH₄SCN; 3) насыщенный раствор хлорида железа FeCl₃; 4) насыщенный раствор роданида аммония NH₄SCN; 5) кристаллический хлорид аммония NH₄Cl; 6) штатив для пробирок; 7) 4 пробирки.

К 20 каплям 0,01 М раствора хлорида железа(III) прибавьте 20 капель 0,01 М раствора роданида аммония. Получится раствор с характерной красной окраской, обусловленной образованием роданида железа Fe(SCN)₃:

FeCl₃+ 3 NH₄SCNFe(SCN)₃+ 3 NH₄Cl

Разлейте полученный красный раствор в 4 пробирки. 1-ю пробирку оставьте для сравнения, во 2-ю пробирку добавьте несколько капель насыщенного раствора хлорида железа(III), в 3-ю пробирку добавьте несколько капель насыщенного раствора роданида аммония, в 4-ю пробирку добавьте несколько кристалликов хлорида аммония. Перемешайте растворы в пробирках.

Наблюдаемые изменения окраски раствора при добавлении реагирующих веществ занесите в таблицу и сделайте выводы о смещении равновесия в сторону прямой или обратной реакции.

№ пробирки	Производимое увеличение концентрации вещества	Изменение интенсивности красного цвета	Изменение концентрации Fе(SCN)3	Равновесие сдвинулось в сторону
1	-	-	-	-
2	FеCl3
3	NH4SCN
4	NH4Cl

Дайте объяснение на основании принципа Ле Шателье. Приведите примеры применения роданидов в ветеринарной практике.

Литература

1. П.М. Саргаев. Неорганическая химия. -М.: КолосС, 2004. С. 38-39, 41-43; 49-52; 167-168, 229-232; 148-149, 244, 247, 251.

Тема 6. Свойства разбавленных растворов Содержание темы

6.1. Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов

1. Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов.

2. Прибор для измерения осмотического давления растворов.

3. Закон Вант-Гоффа. Связь осмотического давления раствора с основными газовыми законами.

Осмотическое давление P= C_MRT (Закон Вант-Гоффа). где C_M- молярная концентрация; R- газовая постоянная 8,31 Дж/(мольК); Т - температура, К.

4. Пример.При 20 °С осмотическое давление раствора, в 100 мл которого содержится 6,33 г красящего вещества крови - гематина, равно 243,4 кПа. Определить молекулярную формулу, если известен элементарный состав в % масс. гематина: С=64,6; Н = 5,2; N = 8,8; O = 12,6 и Fe = 8,8.

Решение.Из уравнения Р = C_MRT и формулы для молярной концентрации

C_M= m/(MV)

где m - масса вещества в г, M - молярная масса (г/моль), V - объем раствора (л), получим:

M = mRT/(РV)

Находим молярную массу гематина

M = 6,338,31293/(243,40,1) = 633 г/моль

Теперь найдем простейшую формулу гематина

С : Н : N: O: Fe = (64,6/12):(5,2/1):(8,8/14):(12,6/16):(8,8/56)=34:33:4:5:1

C₃₄H₃₃N₄O₅Fe

6.2. Давление пара разбавленных растворов. Закон Рауля. Температуры кипения и замерзания разбавленных растворов неэлектролитов

1. Понижение давления пара раствора неэлектролита по сравнению с давлением пара чистого растворителя.

2. Закон Рауля. Формулировка и математическое выражение.

Р = Р_о- Р=Р_оn/(N+n),

где Р - давление пара растворителя над раствором; Р_о- давление пара над чистым растворителем; n - число молей растворенного вещества; N - число молей растворителя.

3. Условие кипения жидкостей.

4. Условие замерзания жидкостей.

5. Графики температурных зависимостей давления пара P = P(T) для растворов различной концентрации.

6. Моляльная концентрация раствора.

7. Математическое выражение, связывающее понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения раствора с моляльной концентрацией.

8. Физический смысл эбулиоскопической и криоскопической констант.

Значения криоскопических (K) и эбулиоскопических (E) постоянных некоторых растворителей

Растворитель	K(кгК/моль)	Е (кгК/моль)
Вода	1,86	0,52
Бензол	5,1	2,57
Этиловый спирт	-	1,16

9. Пример.Рассчитать, при какой температуре должен кристаллизоваться раствор, содержащий в 250 г воды 54 г глюкозы.

Воспользуемся формулой t_з=KС_m, гдеK- криоскопическая константа воды, С_m- моляльная концентрация раствора.

Произведем замену С_m= m/(Mm’), где m- масса растворенного вещества в г; m’ - масса растворителя в кг; M - молярная масса глюкозы, равная 180 г/моль.

Найдем величину t_з

t_з=Km/(Mm’) = 1,8654/(1800,25) = 2,23 К.

t_з= t_зH2O-t_з= 0 - 2,23 = -2,23^oC.

Следовательно, раствор будет кристаллизоваться при -2,23°С.