Основные закономерности химических процессов

Лабораторная работа № 4

Тема: Основные закономерности химических процессов

Цель

Изучить влияние различных факторов на состояние химического равновесия.

Экспериментальная часть

Опыт 4.1 Влияние различных факторов на состояние равновесия в системе «оксианионы хрома (+6) — вода»

Состояние равновесия в системе «оксианионы хрома (+6) — вода» выражается уравнением:

2CrO₄^2- _(р) + 2H⁺_(р) ^>_< Cr₂O₇^2-_(р) + H₂O_(ж)

_{жёлтый оранжевый}

— рассчитаем, используя таблицу 1(Приложение) ДG⁰_х.р., ДH⁰_{х.р. ,} К_равн

ДG⁰_х.р. = ?n ДG⁰_{продуктов} —? n ДG⁰_{исходных в-в},=(-1305,4−237,2)-2*(-706,3)= -130 кДж ДH⁰_х.р. = ?n ДH⁰_{продуктов} —? n ДH⁰_{исходных в-в},=(-1491,7−285,84)-2*(-863,2)=-51,14 кДж К_равн = =10=10, ДG⁰_х.р <0 и К _равн>1,

то процесс термодинамически вероятен, реакция идет в прямом направлении — ДH⁰_х.р. <0 реакция экзотермическая.

Вывод: а) при нагревании реакция сместится в сторону эндотермической, то есть в обратном направлении или влево б) при увеличении концентрации продуктов реакции химическое равновесие смещается в сторону исходных веществ.

Опыт 4.2. Влияние различных факторов на состояние равновесия в системе «роданид-анион — ионы железа»

Равновесия в системе «роданид-анион — ионы железа» выражается уравнением:

FeCl₃ + 3NH₄CNS ^>_< Fe (CNS)₃v + 3NH₄Cl

Оранжевый красный

Fe³⁺ + 3CNS^{- >}_< Fe (CNS)₃v

Вывод: Если добавить в раствор FeCl₃ несколько кристалликов NHSCN, то равновесие смещается в сторону продуктов. При добавлении в раствор FeCl₃ несколько кристалликов NHCl, то равновесие смещается в сторону исходных веществ.

1. При увеличении концентрации исходных веществ, то равновесие смещается в сторону продуктов реакции.

2. При увеличении концентрации продуктов реакции, то равновесие смещается в сторону исходных веществ.

Контрольные вопросы к лабораторной работе «Основные закономерности химических процессов»

1. В какую сторону сместится химическое равновесие реакции:

NH_3(г) +HCl_(г) NH₄Cl_(тв), Н < 0

А) При понижении температуры, Б) При увеличении концентрации HCl,

В) При увеличении давления.

2. В какую сторону сместится химическое равновесие реакции:

4NH₃(г)+3O₂(г)2N₂(г)+6H₂O (г), Н > 0

А) При повышении температуры, Б) При уменьшении концентрации O₂,

В) При уменьшении давления.

3. Определите возможность самопроизвольного протекания реакции на основание второго закона термодинамики:

2H₂S (г) + O₂ (г) = 2H₂O (г) + 2S (к)

4. Определите по уравнению Аррениуса энергию активации реакции, если при увеличении температуры с 300 до 800 К скорость реакции возросла в 1000 раз.

5. Скорость химической реакции 2NO_г + O_{2 г} — 2NO_2г при концентрациях реагирующих веществ С_NO = 0,5 моль/л и С_O2 = 0,2 моль/л равна 1,5*10^-3 моль/(л*с). Вычислите значение константы скорости.

Приложение

Таблица 2.1

Термодинамические константы некоторых ионов в водных растворах