Смещение ионного равновесия

Опыты, которые демонстрируют смещение ионного равновесия, можно рекомендовать при изучении вопроса о степени диссоциации, а также как экспериментальные задачи.

В растворах слабых электролитов между недиссоциированных молекул и их ионами устанавливается равновесие при определенных условиях (концентрация, температура). Например, сколько молекул уксусной кислоты распалось на ионы, столько же молекул кислоты снова образовалось из ионов; скорость прямой и обратной процессов будет одинаковой. Изменение условий приводит смещение равновесия. Так, введение в раствор одноименных ионов смещает ионное равновесие. Если к раствору уксусной кислоты СН3СООН, молекулы которой диссоциируют по уравнению: СН3СООН ↔ СН3СОО + Н+ долить раствор ее соли с большой концентрацией ионов СН3СОО, то ионная равновесие сместится влево (в сторону образования не диссоциированных молекул кислоты СН3СООН). Эти изменения можно наблюдать в присутствии индикатора метилоранжа за изменением окраски.

1. В две пробирки наливают по 2-3 мл 0,1 н. раствора уксусной кислоты. В каждую пробирку добавляют по 2 капли раствора метилоранжа, оранжевый цвет которого под воздействием ионов водорода Н+ меняется на розовый.

Одну пробирку оставляют для контроля, во вторую добавляют 1-1,5 г ацетата натрия, растворяют его, перемешивая раствор. Сравнивают окраску раствора в этой пробирке с контрольной. Переход розовой окраски в оранжевую свидетельствует об уменьшении в растворе концентрации ионов водорода Н+, которые связываются введенными ионами СН3СОО в малодиссоциированных молекулы уксусной кислоты.

Реактивы и оборудование: уксусная кислота СН3СООН, метилоранж, ацетат натрия СН3СООNa; штатив с пробирками.

2. В две пробирки наливают по 2-3 мл 0,1 н. раствора аммиака. Молекулы гидрата окиси аммония хоть и мало, но диссоциирует в растворе на ионы.

В каждую пробирку добавляют по одной капле 1-процентного спиртового раствора фенолфталеина, который в присутствии гидроксильных ионов ОН окрашивается в малиновый цвет. Одну пробирку оставляют для контроля, во вторую добавляют 1-2 г хлорида аммония, который растворяют, перемешивая раствор. Окраска заметно слабеет. Сравнивают цвет этого раствора с цветом раствора в контрольной пробирке.

Ослабление окраски с введением в раствор ионов аммония NН4+ свидетельствует о связывания ионов ОН в малодиссоциированных молекул NН4ОН:

NH4+ + OH = NH4OH

Реактивы и оборудование: раствор аммиака NН4ОН, хлорид аммония NH4Cl, фенолфталеин, штатив с пробирками.

3. Бихроматы в водном растворе показывают кислую реакцию. Объясняется это тем, что частично происходит гидролиз с образованием хроматов и хромовой кислоты:

К2Сr2O7 + Н2О ↔ К2СrO4 + Н2СrO4.

Это можно записать в виде ионного уравнения:

Cr2O72- + H2O ↔ 2CrO42- + 2H+

Ионное уравнение дает возможность предвидеть те изменения, которые произойдут при введении в раствор бихромата кислоты или щелочи.

Введение раствора кислоты (ионов Н+) предопределяет смещение ионного равновесия влево, введение раствора щелочи — вправо. Эти явления наблюдают за изменением окраски. Ион Cr2O72- в водном растворе имеет оранжевый цвет, ион СrО42- желтый.

В две пробирки наливают по 3 мл оранжевого раствора дихромата калия К2Сr2О7. Одну пробирку оставляют для контроля, во вторую добавляют 1-2 мл 5-процентного раствора щелочи. Окраска меняется с оранжевого на желтый. Если в эту пробирку долить 1-2 мл 5-процентного раствора соляной кислоты, снова появляется оранжевую окраску. Эти наблюдения убеждают в том, что ионная равновесие смещается в зависимости от изменения концентрации ионов в растворе.

Реактивы и оборудование: дихромат калия К2Сr2О7 или хромат калия К2СrO4, соляная кислота НС1, едкий натр NaОН; штатив с пробирками.

Ваш отзыв

Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.

Опубликовано 26 Янв 2012 в 16:45. Рубрика: Гальваника. Вы можете следить за ответами к записи через RSS.
Вы можете оставить отзыв или трекбек со своего сайта.