Ход работы. Определение смещения равновесия реакции:

Задание 1	Определить смещение равновесия химической реакции при изменении концентрации исходных веществ и получаемых продуктов

Определение смещения равновесия реакции:

FeCl₃ + 3 KSCN ↔ Fe(SCN)₃ + 3 KCl

при изменении концентрации реагирующих веществ.

Раствор тиоционата железа Fe(SCN)₃ окрашен в интенсивный красный цвет, раствор хлорида железа FeCl₃ – в желтый цвет, растворы тиоцианата калия KSCN и хлорида калия KCl бесцветны. При изменении концентраций участников реакции происходит смещение равновесия, о чем можно судить по изменению интенсивности окраски растворов (визуально или с помощью спектрофотометра).

1. В мерную пробирку прилить 1 мл разбавленного раствора KSCN (0,2 %), 1 мл разбавленного раствора FeCl₃ (0,2 %) и добавить 8 мл H₂O.

2. Раствор перемешать и разделить поровну в 4 пробирки.

3. В одну пробирку добавить 1 каплю концентрированного раствора FeCl₃ (2%), в другую пробирку – 1 каплю концентрированного раствора KSCN (2%), в третью – внести несколько кристаллов KCl, четвертую пробирку оставить в качестве контроля.

4. Раствор во второй пробирке необходимо развести в 10 раз, чтобы померить оптическую плотность. Для этого из второй пробирки отобрать 1 мл раствора в мерную пробирку и прилить 9 мл Н₂О. Полученную величину оптической плотности умножить на 10.

5. В качестве калибровочного раствора в пятую пробирку налить 2 мл разбавленного раствора KSCN.

6. Измерить оптическую плотность растворов при длине волны λ = 490 нм на спектрофотометре.

7. Результаты наблюдений внести в таблицу 1.

Таблица 1

Добавленный реагент	Изменения интенсивности окраски раствора (Δ D)	Направление смещения равновесия реакции
FeCl3
KSCN
KCl (твердый)
Контроль

Задание 2

Определить смещение равновесия химической реакции при изменении температуры

Определение смещения равновесия реакции:

J₂ + крахмал ↔ J₂ крахмал

при изменении температуры:

1. В мерную пробирку налить 5 мл крахмала (1%) и 5 мл Н₂О. Перемешать раствор.

2. Отлить 2 мл раствора в другую пробирку и использовать его в качестве калибровочного раствора при измерении абсорбции (D) на спектрофотометре.

3. Добавить в мерную пробирку с раствором крахмала и Н₂О 1 каплю раствора йода. Перемешать раствор и разделить его в 3 пробирки.

4. Одну пробирку нагреть в стакане с горячей водой, вторую – охладить в стакане со льдом. Третью пробирку оставить в качестве контроля.

5. Измерить оптическую плотность растворов при длине волны λ = 440 нм на спектрофотометре.

6. Результаты наблюдений внести в таблицу 2.

Таблица 2

Изменения температуры раствора	Изменения интенсивности окраски раствора (Δ D)	Направление смещения равновесия реакции
Нагревание
Охлаждение
Контроль

Задание 3

Определить величину константы равновесия процесса диссоциации слабой кислоты (п -нитрофенола)

Процесс диссоциации слабой органической кислоты п -нитрофенола может быть представлен в виде следующего уравнения:

НФ ↔ Н⁺ + Ф^¯

Константа равновесия, К, данной реакции записывается как

[Н⁺] ´ [Ф^¯]

К = —————

[НФ]

В результате логарифмирования данного выражения, получаем

[Ф^¯]

pК = pH – lg ———

[НФ]

уравнение, которое можно записать в следующем виде:

pК = pH – lg a/(1-a),

где a – степень диссоциации.

Концентрацию диссоциированной формы, в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера, можно выразить как

I = I₀ e^{- ε C l},

где I₀ и I - интенсивность падающего света и света, прошедшего через раствор, С – концентрация растворенного вещества, l – толщина слоя раствора (толщина кюветы), (l = 1), ε – коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом экстинкции.

lg I₀/I = D = ε ∙ C ∙ l или D_x = ε ∙ [Ф^¯] ∙ l,

где D – оптическая плотность, [Ф^¯] – концентрация окрашенной ациформы п -нитрофенола,. При рН > 9.0 п -нитрофенол практически полностью диссоциирован. Величина D такого раствора равна:

D_∞ = ε ∙ [Ф^¯] ∙ l,

где [Ф^¯] равна исходной концентрации п -нитрофенола [НФ], из чего следует, что:

D_x / D_∞ = a

1. В одну пробирку с помощью пипетки вносят 2 мл буферного раствора с рН 3,56, в другую – 2 мл буферного раствора с рН 6,86, в третью – 2 мл буферного раствора с рН 12,45.

2. Во все три пробирки добавляют по 1 капле 0,01 M раствора п -нитрофенола. Содержимое перемешивают и измеряют оптическую плотность исследуемых растворов при длине волны λ = 405 нм.

3. В четвертую пробирку наливают 2 мл буферного раствора с рН 6,86, который используют в качестве калибровочного раствора.

4. Рассчитать значения a и pК для п -нитрофенола, результаты внести в таблицу 3.

Таблица 3

рН буферного раствора	Абсорбция раствора, Dx	a	pК
3,56
6,86
12,45

Дата добавления: 2015-07-11