Опыт 1. Влияние концентрации веществ на химическое равновесие
В данном опыте изучают обратимую реакцию взаимодействия хлорида железа (III)c роданидом калия. Роданид железа (III) придает раствору красную окраску. По изменению интенсивности окраски можно судить об изменении концентрации Fe(SCN)3, т.е. о смещении равновесия в ту или иную сторону.
В 4 пробирки внесите по 1 мл разбавленных растворов FеС13 и KSCN. Легким встряхиванием пробирок размешайте растворы. Затем в пробирки добавьте соответственно: в 1-ю - концентрированный раствор FеС13 (1-2 капли); во 2-ю - концентрированный раствор KSCN (1-2 капли); в 3-ю - несколько кристалликов NH4C1; 4-ю пробирку оставьте для сравнения.
Растворы хорошо перемешайте и отметьте изменения, произошедшие в 1, 2, 3 пробирках.
При оформлении отчета:
отметьте изменение интенсивности окраски в каждом случае; запишите уравнение реакции между FеС13 и KSCN , выражение константы равновесия данной реакции; в каком направлении смещается равновесие и как изменяется концентрация каждого компонента в случае добавления: а) хлорида железа (III); б) роданида калия; в) хлорида аммония.
Домашнее задание:
Контрольные вопросы и задачи к лабораторной работе №7 «Химическое равновесие»; Коровин Н.В., и др. Лабораторные работы по химии, 1986 г., с.57.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
АДСОРБЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ
Цель работы: изучение зависимости величины адсорбции от равновесной концентрации адсорбата.
Процесс поглощения одного вещества поверхностью другого называется адсорбцией. Вещество, частицы которого поглощаются (газ, жидкость, растворенный компонент) называют адсорбатом, а поглотитель – адсорбентом.
Взаимодействия между частицами адсорбата и адсорбента могут иметь различный характер. В зависимости от природы этого взаимодействия различают адсорбцию физическую и химическую (хемосорбцию).
При физической адсорбции частицы адсорбата и адсорбента связываются относительно непрочными межмолекулярными силами взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Например, адсорбция кислорода металлами.
Процесс отрыва адсорбата от поверхности адсорбента называется десорбцией. Если в системе «адсорбат – адсорбент» при заданных условиях скорость адсорбции равна скорости десорбции, то такое состояние называется адсорбционным равновесием.
Количественно адсорбцию выражают в молях адсорбата на единицу поверхности адсорбента (моль/м2) или в молях на единицу массы адсорбента (моль/г).
Величина адсорбции зависит от природы адсорбента и адсорбата, Т и концентрации (или давления) адсорбата. Кривую зависимости величины адсорбции Г от равновесных концентраций С или давлений р при постоянной температуре Т называется изотермой адсорбции: Г = f(С) или Г = f(р) при Т = const.
Опыт 1. Адсорбция уксусной кислоты активированным углем
Адсорбцию (Г) уксусной кислоты рассчитывают как разность между исходной (Сисх) и равновесной (Ср) концентрациями уксусной кислоты:
Г = Сисх – СР
Концентрацию уксусной кислоты в растворах выражают в условных единицах – числом мл щелочи, пошедшей на титрование 10 мл раствора кислоты.
В 3 колбы внесите по 1 г активированного угля и добавьте по 50 мл раствора уксусной кислоты различной концентрации (1, 2, 3). Периодически взбалтывайте содержимое колб.
Для определения исходной концентрации раствора уксусной кислоты оттитруйте 10 мл раствора №1 с фенолфталеином раствором NaOH 0,1Н. Точно также оттитруйте растворы уксусной кислоты №2 и №3. Запишите объемы щелочи, пошедшей на каждое титрование. (Титрование каждого раствора уксусной кислоты необходимо провести 2 раза и взять среднее значение). Через 20 – 25 мин после начала адсорбции отфильтруйте растворы через бумажный фильтр в конические колбы и определите в фильтратах равновесные концентрации уксусной кислоты также титрованием NaOH.
По результатам опыты рассчитайте адсорбцию уксусной кислоты для каждого раствора.
Полученные данные внесите в таблицу:
| № п/п | Сисх | Сравн | Г |
Постройте изотерму адсорбции уксусной кислоты активированным углем (на миллиметровой бумаге).
Домашнее задание
Контрольные вопросы и задачи к лабораторной работе №8 «Адсорбционное равновесие». Коровин Н.В., и др., Лабораторные работы по химии, 1986 г., с.67.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8