Опыт 1. Равновесие в растворе хлорида меди
В водном растворе ионы меди(II) образуют гексаквакомплексы [Сu(Н2О)6]2+, окрашенные в синий цвет. При добавлении галогенид-ионов молекулы воды последовательно замещаются с образованием ряда галогенидных комплексов вплоть до [CuCl4]2- - желто-зеленого цвета. При разбавлении водой равновесие смещается в обратном направлении с образованием акваионов.
В твердом виде безводный хлорид меди окрашен в изумрудно-зеленый цвет. Кристаллогидраты солей меди, например сульфат меди, окрашены в голубой цвет вследствие координации молекул воды ионом меди.
Выполнение опыта. В пробирку поместить 5 – 6 капель раствора сульфата меди. Добавить равный объем раствора хлорида натрия. Голубая окраска, переходит в желто-зеленую.
Смещение химического равновесия
При изменении внешних условий скорости прямой и обратной реакций изменяются неодинаково: если в большей степени увеличивается vпр, то происходит сдвиг вправо; если vобр - сдвиг влево. Если vпр и vобр изменяются одинаково, значит, равновесие не нарушено. Таким образом, изменяя условия проведения реакции, можно смещать равновесие в нужную сторону, т.е. управлять течением химического процесса.
|
Смещение
химического равновесия подчиняется
принципу Ле-Шателье: при изменении
внешних условий в равновесной системе
происходит сдвиг равновесия, направленный
в сторону той реакции, которая
противодействует произведенному
изменению. Так, благоприятными условиями
для получения максимального выхода
аммиака по реакции
|
(H=-80Дж/моль)
являются: увеличение концентрации
исходных компонентов N2
или H2,
понижение температуры и повышение
давления.
Опыт 2. Влияние концентрации веществ на смещение равновесия обратимой реакции
Увеличение концентрации исходных веществ в состоянии равновесия приводит к смещению равновесия в сторону прямой реакции и увеличению концентрации продуктов реакции и наоборот.
а) Смещение равновесия в растворе роданида железа
При взаимодействии иона железа (Ш) с роданид-ионами образуется ряд комплексных соединений красного цвета. Интенсивность окраски возрастает с увеличением числа лигандов от бледно-желтого для [Fe(SCN)]2+ до кроваво-красного для [Fe(SCN)6]3–.
Увеличение концентрации иона железа (Ш) или роданид-иона приводит к усилению красной окраски роданида железа. Уменьшение концентрации иона железа (Ш) путем связывания его в хлоридный комплекс, приводит к увеличению диссоциации роданида железа, а следовательно, к ослаблению окраски.
Выполнение опыта. В четыре пробирки внести по 5 - 7 капель 0,00025 н. растворов хлорида железа (III) и роданида калия; растворы перемешать. Пробирки поставить в штатив. Одну пробирку оставить в качестве контрольной, во вторую пробирку добавить 1 каплю насыщенного раствора хлорида железа (III), в третью – 1 каплю насыщенного раствора роданида калия, в четвертую – несколько кристалликов хлорида калия. Сравнить интенсивность окраски полученных растворов с интенсивностью окраски раствора в контрольной пробирке.
Составить уравнение соответствующей обратимой реакции. Написать выражение константы равновесия. Указать направление смещения равновесия в каждой из пробирок.