1.2.4. Влияние концентрации реагирующих веществ на состояние равновесия

Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие исследуется при постоянной температуре на примере реакции взаимодействия хлорного железа (FeCl₃) с роданидом калия (KCNS):

.

Красное окрашивание роданида железа Fe(CNS)₃ позволяет следить за сдвигом химического равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ.

Порядок выполнения опыта.Налейте в химический стакан 5 мл 0,01 нраствора FeCl₃ и добавьте 5 мл 0,01 н раствора KCNS (или NH₄CNS). Полученный раствор разлейте на 4 пробирки. В первую пробирку добавьте 3–5 капель концентрированного раствора FeCl₃, во вторую – 2–3 капли концентрированного раствораKCNS, в третью поместите немного твердогоKCl(илиNH₄Cl), встряхните пробирку, чтобы ускорить растворение соли. Сравните интенсивность окраски полученных растворов с цветом раствора в контрольной пробирке. Результаты наблюдений запишите в табл. 1.3.

Таблица 1.3
Номер пробирки	Добавленное вещество	Изменение интенсивности окраски (ослаблениe, усиление)	Направление смещения равновесия
1
2
3
4	Контрольная

При оформлении анализа результатов опыта выполните следующие задания и ответьте на вопросы.

1. Запишите кинетическое условие равновесия исследуемой реакции.

2. Используя ЗДМ, объясните, как изменится скорость, и какой реакции (прямой или обратной) при каждом указанном (табл. 1.3) изменении концентрации веществ? К чему это приведет? В каком направлении смещается равновесие в каждом случае?

3. Подтверждает ли установленное в ходе опыта изменение скоростей реакций и смещение равновесия принцип Ле Шателье?

4. Запишите выражение константы равновесия (К_С) для данной равновесной системы. Зависит ли численное значение константы равновесия от концентрации реагирующих веществ?

1.2.5. Влияние температуры на состояние равновесия

При взаимодействии иода с крахмалом образуется вещество сложного состава – иодокрахмал, синего цвета. Реакцию можно представить в виде

.

Изменение интенсивности синего окрашивания иодокрахмала позволяет следить за сдвигом химического равновесия при изменении температуры.

Порядок выполнения опыта. В пробирку налейте 4 –5 мл раствора крахмала и добавьте несколько капель 0,1 н раствора I₂ до появления синего окрашивания. Разделите содержимое пробирки на две. Нагрейте одну пробирку с раствором, поместив её в стакан с горячей водой. Затем охладите её до комнатной температуры (под проточной водой), наблюдая в обоих случаях за изменением окраски растворов и сравнивая её с контрольной.

При оформлении анализа результатов опыта ответьте на вопросы.

1. Почему при повышении температуры в большей степени (результат опыта) увеличивается скорость обратной реакции? Объясните, как это связано с энергией активации и тепловым эффектом реакции. В каком направлении смещается равновесие?

2. Подтверждает ли установленное в ходе опыта изменение скоростей реакций и смещение равновесия принцип Ле Шателье?

3. Как изменится численное значение константы равновесия данной реакции при повышении температуры?

4. Сделайте общий вывод о влиянии температуры на положение химического равновесия обратимой реакции.