3 Вопросы для самоконтроля

1. Какие реакции относятся к обратимым?

2. Какое состояние системы называется химическим равновесием?

3. Понятие о равновесных концентрациях.

4. Константа равновесия, ее зависимость от различных факторов.

5. Решить задачу: равновесие реакции 2N₂(г) + O₂(г) ⇄ 2N₂O(г)

установилось при равновесных концентрациях (моль/л):

; ; . Вычислить константу равновесия и рассчитать исходную концентрацию О₂

(Ответ: ; ).

6. Сформулировать принцип Ле Шателье.

7. В какую сторону сместятся равновесия систем:

Fe₃O₄(к) + 4H₂(г) ⇄ 3Fe(к) + 4H₂O(г) (DH>0)

4NH₃(г) + 5O₂(г) ⇄ 4NO(г) +6H₂O(г) (DH< 0)

а) при понижении температуры?

б) при повышении давления?

в) при увеличении концентрации Н₂О?

8. Для процесса 3H₂(г) + N₂(г) ⇄ 2NH₃(г) при Т = 315 К константа

равновесия . Вычислить данной реакции и

указать, возможна ли она (Ответ: . Возможна).

4 Экспериментальная часть

Оборудование: штативы, пробирки, спиртовки, держатели, набор реактивов в капельницах и бюксах.

Опыт 1. Влияние изменения концентрации на химическое равновесие.

Примером обратимой реакции является взаимодействие между хлоридом железа (III) FeCI₃ и роданидом калия KSCN:

FeCl₃(ж) + 3KSCN(ж) ⇄ 3KCl(ж) + Fe(SCN)₃(ж)

Образующийся в результате реакции раствор роданида железа Fe(SCN)₃ окрашен в красный цвет. Интенсивность окраски раствора зависит от концентрации Fe(SCN)₃. По изменению интенсивности окраски можно судить о направлении смещения равновесия при изменении концентрации какого-либо из реагирующих веществ.

В пробирке смешайте по 2 капли растворов FeCl₃ и KSCN, полученный темно-красный раствор разбавьте дистиллированной водой до светло-красного цвета. Полученный окрашенный раствор разлейте в 4 пробирки. Одна из четырех пробирок с полученным (исходным) раствором необходима для сравнения результатов опыта. В остальные пробирки добавьте следующие реактивы: в первую – 3-5 капель раствора роданида калия KSCN , во вторую – 3-5 капель раствора хлорида железа FeCl₃ , в третью – 1 шпатель кристаллического хлорида калия KCl. Пробирки встряхните. Сравните интенсивность окраски растворов в этих трех пробирках с интенсивностью окраски исходного раствора. Запишите свои наблюдения. Руководствуясь принципом Ле Шателье, укажите, в какую сторону сдвигается равновесие при добавлении в равновесную систему KSCN, FeCl₃ и KCl. Напишите выражение константы равновесия. Результаты опыта занесите в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Смещение равновесия в зависимости от концентрации реагирующих веществ

№ пробирки	Что добавлено в равновесную систему	Изменение интенсивности окраски	Направление смещения равновесия
1
2
3

Опыт 2. Влияние изменения температуры на химическое равновесие.

Налейте в две пробирки по 2 мл йодной воды (I₂) и добавьте по две капли раствора крахмала. Запишите свои наблюдения. Нагрейте одну из пробирок. Исходя из принципа Ле Шателье, объясните, почему при нагревании окраска, появившаяся после добавления крахмала, становится менее интенсивной или даже совсем исчезает. Равновесие системы можно условно изобразить следующим уравнением:

Крахмал + йод = окрашенное вещество; DН < 0 - реакция экзотермическая.

Сделайте выводы по 1 и 2 опытам.