Дисциплина: Химия
Раздел 2. Общие закономерности химических процессов
Учебное задание № 6. Объяснение результатов лабораторных опытов на основании понятий о химическом равновесии и принципах его смещения»
Лабораторная работа № 5
«Влияние концентрации реагирующих веществ на состояние химического равновесия»
Этап индивидуальной работы
1. Разместите структурированную информацию (результат работы с информационными источниками) в ниже приведенную Табл. 1.
Таблица 1. Результаты работы с информационными источниками
| тема | «Химическое равновесие и факторы, влияющие на его смещение. Принцип Ле Шателье» |
| форма организации информации | Некоторые химические реакциимогут протекать в двух взаимно противоположных направлениях. Такие реакции называются обратимыми. При протекании химической реакции концентрации исходных веществ уменьшаются в соответствии с законом действия масс. Это приводит к уменьшению скорости прямой реакции. Если реакция обратима, т.е. может протекать как в прямом, так и в обратном направлениях, то с течением времени скорость обратной реакции будет возрастать, т.к. увеличиваются концентрации продуктов реакции. Когда скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми, наступает состояние химического равновесия, и дальнейшего изменения концентрации участвующих в реакции веществ не происходит. Количественной характеристикой химического равновесия служит величина, называемая константой химического равновесия. При изменении условий протекания реакции (температуры, давления, концентрации какого-либо из участвующих в реакции веществ) скорости прямого и обратного процессов изменяются неодинаково, и химическое равновесие нарушается. Направление смещения химического равновесия подчиняется принципу Ле-Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии химического равновесия, оказать какое-либо воздействие, то равновесие сместится в таком напрвлении, что оказанное воздействие будет ослаблено. При увеличении температуры равновесие смещается в сторону реакции идущей с поглощением тепла - эндотермической. При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции, т.е. вправо. При увеличении концентрации продуктов реакции равновесие смещается в сторону образования исходных веществ, т.е. влево. Если реакция протекает с участием газообразных веществ, то повышение давления вызывает смещение равновесия в направлении уменьшения общего числа молей. Понижение давления смещает равновесие в сторону увеличения общего числа молей газообразных веществ. |
2. Заполните таблицу 2, для этого рассмотрите схему реакции взаимодействия хлорида железа (III) с тиоцианатом аммония, укажите, как повлияет смещение химического равновесия на окраску раствора:
Таблица 2. Схема обратимой реакции, изменение интенсивности окраски раствора при смещении химического равновесия
| схема реакции | FeCl3(p) + 3NH4NCS(p)  Fe(NCS)3(p) + 3NH4Cl(p)
желтый бесцветный красный бесцветный
| |
| изменение окраски при смещении химического равновесия | окраска раствора | смещение равновесия в направлении |
| Темно-красная | Равновесие смещается в сторону прямой реакции | |
| Светло-оранжевая | Равновесие смещается в сторону обратной реакции |
3. Просмотрите видеофрагменты опыта по смещению химического равновесия в системе путем повышения концентраций реагентов и продукта реакции. Впишите в таблицу 3 формулы соединений, математическое выражение константы химического равновесия и символы
Таблица 3. Результаты индивидуальных наблюдений и предварительные соображения
| Результаты наблюдений | |||||
| Окраска раствора становится ярче при добавлении FeCl3(p) или NH4NCS(p) | |||||
| Раствор становится светлее при добавлении NH4Cl. | |||||
| Обсуждение результатов | |||||
| Вещество, добавляемое в равновесную систему | смещение равновесия в направлении | Изменение (уменьшение или возрастание) концентраций веществ в результате смещения химического равновесия | |||
| FeCl3 | NH4NCS | NH4Cl | Fe(NCS)3 | ||
| FeCl3 | прямой реакции | – | ↓ | ↑ | ↑ |
| NH4NCS | прямой реакции | ↓ | – | ↑ | ↑ |
| NH4Cl | обратной реакции | ↑ | ↑ | – | ↓ |
| Формулы | |||||
| Равновесные концентрации веществ | |||||
| Название вещества | Обозначение равновесной концентрации | ||||
| Хлорид железа (III) | [FeCl3] | ||||
| тиоцианат аммония | [NH4NCS] | ||||
| тиоцианат железа(III) | [Fe(NCS)3] | ||||
| хлорид аммония | [NH4Cl] | ||||
| Математическое выражение константы химического равновесия | |||||
| |||||
| Выводы | |||||
| При увеличении концентрации исходных веществ равновесие системы смещается в сторону прямой реакции, при увеличении концентрации продукта реакции – в сторону обратной реакции, что согласуется с принципом Ле Шателье. |
4. Прикрепить свою работу в разделе «Загрузка файла» для проверки.