Ε.Κ.Φ.Ε ΑΓΙΩΝ ΑΝΑΡΓΥΡΩΝ

Transcript

1 Ε.Κ.Φ.Ε ΑΓΙΩΝ ΑΝΑΡΓΥΡΩΝ ΦΥΛΛΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Αρχή του Le Chatelier Όταν μεταβάλλουμε ένα από τους συντελεστές ισορροπίας (συγκέντρωση, πίεση, θερμοκρασία) η θέση της ισορροπίας μετατοπίζεται προς εκείνη την κατεύθυνση που τείνει να αναιρέσει τη μεταβολή που επιφέραμε. ΧΡΟΝΑΚΗΣ ΑΝΤΩΝΗΣ ΝΤΟΥΛΑΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ

2 Σκοπός ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ Ο σκοπός των πειραμάτων που θα υλοποιήσετε είναι να διαπιστώσετε πως εφαρμόζεται η αρχή Le Chatelier σε συστήματα τα οποία βρίσκονται σε χημική ισορροπία, όταν μεταβάλλεται η συγκέντρωση μιας χημικής ουσίας που συμμετέχει στην ισορροπία, ως αντιδρών ή ως προϊόν, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία του συστήματος και όταν μεταβάλλεται η πίεση του συστήματος με μεταβολή του όγκου του. Γενικότερα, μέσω αυτών των πειραμάτων θα διαπιστώσετε ότι όταν μεταβληθεί κάποιος από τους παράγοντες ισορροπίας ενός συστήματος, η ισορροπία μετατοπίζεται προς εκείνη την κατεύθυνση, προς την οποία τείνει να αντισταθμίσει τη μεταβολή αυτή. Προσδοκώμενα αποτελέσματα Όταν θα έχετε εκτελέσει τα παρακάτω πειράματα, θα μπορείτε να: διακρίνετε, ποιοτικά, μερικά σημαντικά χαρακτηριστικά χημικών ισορροπιών. ερμηνεύετε τις παρατηρήσεις σας, σχετικά με μετατοπίσεις χημικών ισορροπιών, εφαρμόζοντας την αρχή Le Chatelier. προβλέπετε την κατεύθυνση μιας αμφίδρομης αντίδρασης, όταν μεταβάλλεται η θερμοκρασία ή η συγκέντρωση κάποιου αντιδρώντος ή προϊόντος. εξηγήσετε ποιοτικά την κατεύθυνση που θα μετατοπιστεί η θέση της χημικής ισορροπίας με βάση την αρχή Le Chatelier. εξηγήσετε ποιοτικά τη μεταβολή στην απόδοση της αντίδρασης ανάλογα με την κατεύθυνση που θα μετατοπιστεί η χημική ισορροπία. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 2

3 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση της Χημικής Ισορροπίας 2 K 2 CrO 4 + Η 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + Η 2 Ο κίτρινο πορτοκαλί Ποτήρια ζέσεως Ύαλος ωρολογίου Υδροβολέας Ζυγός Σπάτουλα Γυάλινη ράβδος Χωνί Ογκομετρικές φιάλες (100 ml) Δοκιμαστικοί σωλήνες (3) Ξύλινη λαβίδα K 2 Cr 2 O 7 (s) K 2 CrO 4 (s) KOH (s) H 2 SO 4 (95,6 % w/w) Παρασκευή διαλυμάτων Α. Διάλυμα K 2 CrO 4 συγκέντρωσης 0,1Μ Ζυγίστε 1,94 g K 2 CrO 4 και τοποθετήστε τα σε ποτήρι ζέσεως. Διαλύστε τα σε περίπου 70 ml απιονισμένου νερού. Με τη βοήθεια του χωνιού εισάγεται στο διάλυμα στην ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Β. Διάλυμα K 2 Cr 2 O 7 συγκέντρωσης 0,1 Μ Ζυγίστε 2,94 g K 2 Cr 2 O 7 και τοποθετήστε τα σε ποτήρι ζέσεως. Διαλύστε τα σε περίπου 70 ml απιονισμένου νερού. Με τη βοήθεια του χωνιού εισάγεται στο διάλυμα στην ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Γ. Διάλυμα KOH συγκέντρωσης 3 Μ Ζυγίστε 16,8 g KOH και τοποθετήστε τα σε ποτήρι ζέσεως. Διαλύστε τα σε περίπου 70 ml απιονισμένου νερού. Με τη βοήθεια του χωνιού εισάγεται στο διάλυμα στην ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Δ. Διάλυμα H 2 SO 4 συγκέντρωσης 2 Μ Παραλάβετε με σιφώνιο 11 ml πυκνού διαλύματος H 2 SO 4 (στον απαγωγό) και τα εισάγουμε σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 3

4 Πειραματική διαδικασία Στον 1 ο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε περίπου 2 ml διαλύματος K 2 CrO 4 και στον 2 ο μικρή ποσότητα K 2 Cr 2 O 7. Θα τους χρησιμοποιήσουμε ως πρότυπα για να συγκρίνουμε το χρώμα τους μετά από κάθε μία πειραματική διαδικασία. Χρώμα διαλύματος K 2 CrO 4... Χρώμα διαλύματος K 2 Cr 2 O 7... Σε ένα 3 ο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε μικρή ποσότητα K 2 CrO 4 και προσθέτουμε λίγες σταγόνες διαλύματος H 2 SO 4 2M μέχρι να αλλάξει το χρώμα. Καταγράψτε το χρώμα.. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.. Στον ίδιο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε λίγες σταγόνες διαλύματος KOH 3M μέχρι να αλλάξει το χρώμα. Καταγράψτε το χρώμα.. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Πως επιδρά το ΚΟΗ στη συγκεκριμένη ισορροπία, παρόλο που δεν συμμετέχει άμεσα στην αντίδραση;... Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.. Μπορούμε να επαναλάβουμε την προσθήκη H 2 SO 4 και KOH παρατηρώντας κάθε φορά τις χρωματικές αλλαγές. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 4

5 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Επίδραση Συγκέντρωσης στη Θέση της Χημικής Ισορροπίας [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ γαλάζιο + 4NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] H 2 O μπλε Ποτήρια ζέσεως Ύαλος ωρολογίου Υδροβολέας Ζυγός Σπάτουλα Γυάλινη ράβδος Χωνί Ογκομετρικές φιάλες (100 ml) Δοκιμαστικοί σωλήνες (3) Ξύλινη λαβίδα CuSO 4 NH 3 (27% w/w) HCl (38%w/w) Α. Διάλυμα CuSO 4 συγκέντρωσης 0,01 Μ Παρασκευή διαλυμάτων Ζυγίστε 0,25 g CuSO 4 5H 2 O και τοποθετήστε τα σε ποτήρι ζέσεως. Διαλύστε τα σε περίπου 70 ml απιονισμένου νερού. Με τη βοήθεια του χωνιού εισάγεται στο διάλυμα στην ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. B. Διάλυμα NH 3 συγκέντρωσης 1Μ Παραλάβετε με σιφώνιο 6,63 ml πυκνού διαλύματος NH 3 (στον απαγωγό) και τα εισάγουμε σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Γ. Διάλυμα HCl συγκέντρωσης 1 Μ Παραλάβετε με σιφώνιο 8,3 ml πυκνού διαλύματος HCl (στον απαγωγό) και τα εισάγουμε σε ογκομετρική φιάλη των 100 ml. Προσθέστε νερό μέχρι τη χαραγή. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 5

6 Πειραματική διαδικασία Στον 1 ο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε μικρή ποσότητα CuSO 4 0,01 Μ και στον 2 ο μικρή ποσότητα CuSO 4 0,01 Μ και σταγόνες διαλύματος ΝΗ 3 1Μ ώστε να σχηματιστεί [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+. Θα τους χρησιμοποιήσουμε ως πρότυπα για να συγκρίνουμε το χρώμα τους μετά από κάθε μία πειραματική διαδικασία. Χρώμα διαλύματος CuSO 4 (ή Cu 2+ ). Χρώμα διαλύματος [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+. Σε ένα 3 ο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε μικρή ποσότητα CuSO 4 και προσθέτουμε λίγες σταγόνες διαλύματος NH 3 1M μέχρι να αλλάξει το χρώμα. Καταγράψτε το χρώμα.. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.. Στον ίδιο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε λίγες σταγόνες διαλύματος HCl 1M (εναλλακτικά H 2 SO 4 ) μέχρι να αλλάξει το χρώμα. Καταγράψτε το χρώμα.. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.. Μπορούμε να επαναλάβουμε την προσθήκη HCl (εναλλακτικά H 2 SO 4 ) και NH 3 παρατηρώντας κάθε φορά τις χρωματικές αλλαγές. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 6

7 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Επίδραση Θερμοκρασίας στη Θέση της Χημικής Ισορροπίας [Cu(H 2 O) 4 ] Cl - [CuCl 4 ] H 2 O ΔΗ > 0 γαλάζιο πράσινο Δοκιμαστικοί σωλήνες (4) Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων Λύχνος υγραερίου Υδροβολέας Ξύλινη λαβίδα CuSO 4 0,1Μ HCl (38%w/w) Απιονισμένο νερό Πειραματική διαδικασία Στον 1 ο και στο 2 ο σωλήνα προσθέτουμε περίπου 5 ml διαλύματος CuSO 4 0,1Μ. Χρώμα.. Στο 2 ο δοκιμαστικό προσθέτουμε στάγδην πυκνό διάλυμα HCl μέχρι το διάλυμα να πάρει χρώμα.. Μοιράζουμε το διάλυμα στον 3 ο και τον 4 ο δοκιμαστικό σωλήνα. Στον 3 ο δοκιμαστικό προσθέτουμε απιονισμένο νερό. Το διάλυμα αποκτά χρώμα. Προσθέτουμε τη μισή ποσότητα του διαλύματος από τον 3 ο σωλήνα στον 4 ο δοκιμαστικό σωλήνα. δοκιμαστικό Θερμαίνουμε με τη βοήθεια της ξύλινης λαβίδας το δοκιμαστικό στο λύχνο υγραερίου. Το διάλυμα αποκτά χρώμα.. Οπότε η ισορροπία μετατοπίστηκε προς τα. Οπότε προς τα.. η αντίδραση είναι Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 7

8 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Επίδραση Θερμοκρασίας στη Θέση της Χημικής Ισορροπίας Cu Cl - CuCl 2 γαλάζιο καστανό-πράσινο Το CuCl 2 έχει καστανό χρώμα. Επειδή συνυπάρχει με το γαλάζιο χρώμα των ιόντων Cu 2+ το διάλυμα εμφανίζεται ως πράσινο. Ποτήρια ζέσεως Ύαλος ωρολογίου Υδροβολέας Ζυγός Σπάτουλα Γυάλινη ράβδος Χωνί Ογκομετρικές φιάλες (100 ml) Δοκιμαστικοί σωλήνες (3) Ξύλινη λαβίδα CuSO 4 (s) NaCl (s) HCl (38%w/w) Πειραματική διαδικασία Στον 1 ο δοκιμαστικό σωλήνα εισάγουμε μικρή ποσότητα μαγειρικού αλατιού NaCl και το διαλύουμε με απιονισμένο νερό. Στον 2 ο δοκιμαστικό σωλήνα προσθέτουμε 3 ml διαλύματος CuSO 4 συγκέντρωσης 1Μ. Καταγράφουμε το χρώμα.. Αναμιγνύουμε το περιεχόμενο των δοκιμαστικών και θερμαίνουμε σε υδατόλουτρο μέχρι να σταθεροποιηθεί το χρώμα. Καταγράφουμε το χρώμα.. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Με βάση αυτή τη διαπίστωση να προσδιορίσετε αν η αντίδραση προς τα δεξιά είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη. Προς τα δεξιά είναι Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 8

9 Τοποθετήστε το δοκιμαστικό σωλήνα σε παγόλουτρο. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκε η χημική ισορροπία;.. Με βάση αυτή τη διαπίστωση να προσδιορίσετε αν η αντίδραση προς τα αριστερά είναι ενδόθερμη ή εξώθερμη. Προς τα αριστερά είναι Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier... Εξηγήστε πως μεταβάλλεται (αυξάνεται, μειώνεται ή παραμένει σταθερή) η απόδοση της αντίδρασης καθώς και η σταθερά της χημικής ισορροπίας (K c ) όταν τοποθετούμε το δοκιμαστικό σωλήνα στο παγόλουτρο. Σταθερά χημικής ισορροπίας (K c )... Απόδοση της αντίδρασης..... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 9

10 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Χημική Ισορροπία και Αναψυκτικά!!! Ποτήρια ζέσεως Πλαστικά δοχεία Ογκομετρικός κύλινδρος Σπάτουλα Ερυθρό μεθυλίου Na 2 CO 3 Αναψυκτικό (ανθρακούχο νερό) Θεωρητικές Επισημάνσεις 1. Ερυθρό μεθυλίου (4,2 6,3) ( κόκκινο κίτρινο). Σε ph<4,2 (αυξημένη [Η 3 Ο + ]) επικρατεί το κόκκινο χρώμα. Σε ph>6,3 (μικρότερη [Η 3 Ο + ]) επικρατεί το κίτρινο χρώμα. 2. Όταν ανακινήσουμε το αναψυκτικό δημιουργούνται φυσαλίδες του αερίου καθώς αυξάνεται η επιφάνεια από την οποία μπορεί να απομακρυνθεί. 3. Στο αναψυκτικό έχουν αποκατασταθεί οι παρακάτω ισορροπίες: Α. CO 2 (g) CO 2 (aq) Β. CO 2 (aq) + H 2 O (l) H 2 CO 3 (aq) Γ. H 2 CO 3 (aq) + Η 2 Ο (l) H 3 O + (aq) + HCO 3 (aq) Δ. HCO 3 (aq) Η 2 Ο(l) H 3 O + (aq) + CO 3 2 (aq) 1 η Πειραματική διαδικασία Προσθέτουμε 25 ml αναψυκτικού (σόδα) σε 2 πλαστικά δοχείο. Προσθέτουμε δείκτη ερυθρό του μεθυλίου και στα 2 δοχεία. Καταγράφουμε το χρώμα που εμφανίζουν τα 2 διαλύματα Χρώμα. Πωματίζουμε και ανακινούμε έντονα το ένα δοχείο. Καταγράφουμε το χρώμα που αποκτά. Χρώμα Εξήγηση με βάση την αρχή Le Chatelier Όταν ανακινούμε το ένα δοχείο μεταφέρουμε το CO 2 από το διάλυμα προς την ελεύθερη επιφάνεια. Δηλαδή μετατοπίζουμε την χημική ισορροπία Α προς τα.. Οπότε η χημική ισορροπία Β μετατοπίζεται προ τα... Η χημική ισορροπία Γ μετατοπίζεται προς τα. Η χημική ισορροπία Δ μετατοπίζεται προς τα. Η [Η 3 Ο + ]. Οπότε το διάλυμα γίνεται πιο.. και χρωματίζεται. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 10

11 2 η Πειραματική διαδικασία Προσθέτουμε 25 ml αναψυκτικού (σόδα) σε 2 ποτήρια ζέσεως. Προσθέτουμε δείκτη ερυθρό του μεθυλίου και στα 2 ποτήρια. Καταγράφουμε το χρώμα που εμφανίζουν τα 2 διαλύματα Χρώμα. Στο ένα ποτήρι προσθέτουμε μικρή ποσότητα Na 2 CO 3. Παρατηρείται... του χρώματος από.. σε.... Τα άλατα διίστανται στο νερό. Na 2 CO 3 2Na CO 3 Οπότε.η [CO 2-3 ] με αποτέλεσμα η χημική ισορροπία Δ να μετατοπιστεί προς τα.. Οπότε και η χημική ισορροπία Α μετατοπίζεται προς τα και παρατηρούμε έντονη παραγωγή Η [Η 3 Ο + ]. Οπότε το διάλυμα γίνεται πιο.. και χρωματίζεται 3 η Πειραματική διαδικασία Δοκιμαστικός σωλήνας Παγόλουτρο Κωνική φιάλη με ακροφύσιο Ελαστικός σωλήνας Ερυθρό μεθυλίου Na 2 CO 3 Αναψυκτικό (ανθρακούχο νερό) ΗCl 2 M Προσθέτουμε 5 ml αναψυκτικού (σόδα) σε δοκιμαστικό σωλήνα. Προσθέτουμε δείκτη ερυθρό του μεθυλίου και ανακινούμε έντονα. Τοποθετούμε το δοκιμαστικό σωλήνα σε παγόλουτρο. Καταγράφουμε το χρώμα που εμφανίζει το διάλυμα. Χρώμα. Εισάγουμε στην κωνική φιάλη το διάλυμα HCl και προσθέτουμε Na 2 CO 3. Παρατηρούμε έντονη παραγωγή αερίου που οφείλεται στην αντίδραση Na 2 CO 3 + HCl Διοχετεύουμε το αέριο που ελευθερώνεται στο δοκιμαστικό σωλήνα. Καταγράφουμε το χρώμα που εμφανίζει το διάλυμα. Χρώμα. Σε ποια κατεύθυνση μετατοπίστηκαν οι χημικές ισορροπίες;.. Ερμηνεύστε τις μετατοπίσεις αυτές σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 11

12 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Χημική Ισορροπία Επίδραση Συγκέντρωσης 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O κίτρινο πορτοκαλί Δοκιμαστικοί σωλήνες Ξύλινη λαβίδα Σταγονόμετρο K 2 CrO 4 1M K 2 Cr 2 O 7 1M H 2 SO 4 2M KOH 5M Πειραματική διαδικασία Σε δοκιμαστικό σωλήνα εισάγουμε 3 ml (περίπου) διαλύματος K 2 CrO 4. Καταγράψτε το χρώμα του διαλύματος. Χρώμα.. Προσθέτουμε στάγδην H 2 SO 4 και ανακινούμε. Παρατηρούμε το χρώμα να αλλάζει σε. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier. Στη συνέχεια προσθέτουμε στάγδην διάλυμα ΚΟΗ και ανακινούμε. Παρατηρούμε το χρώμα να αλλάζει σε.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 12

13 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Χημική Ισορροπία Επίδραση Θερμοκρασίας [Co(H 2 O) 6 ] Cl - [CoCl 4 ] H 2 O ΔΗ>0 ρόδινο κυανό Δοκιμαστικοί σωλήνες Λύχνος Bunsen CoCl 2 0,1M Ξύλινη λαβίδα HCl 1M Ποτήρι ζέσεως 500 ml Παγόλουτρο Πειραματική διαδικασία Σε 3 δοκιμαστικούς σωλήνες εισάγουμε από 5 ml διαλύματος CoCl 2. Καταγράψτε το χρώμα των διαλυμάτων. Χρώμα.. Προσθέστε στάγδην ΗCl και παρατηρούμε τη χρωματική αλλαγή. Καταγράψτε το χρώμα των διαλυμάτων. Χρώμα.. Τοποθετείστε τον 1 ο δοκιμαστικό σωλήνα σε παγόλουτρο. Καταγράψτε το χρώμα του διαλύματος. Χρώμα.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier. Θερμάνετε το 2 ο δοκιμαστικό σωλήνα στη φλόγα του λύχνου με αρκετή προσοχή (αποφύγετε το βρασμό). Καταγράψτε το χρώμα του διαλύματος. Χρώμα.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 13

14 Πείραμα : Χημική Ισορροπία Επίδραση Θερμοκρασίας Ν 2 Ο 4 (g) 2ΝΟ 2 (g) ΔΗ 0 = + 57 KJ ανοιχτό καφέ σκούρο καφέ Σφαιρικές φιάλες Λύχνος Bunsen (ή υγραερίου) Δοκιμαστικοί σωλήνες Ξύλινη λαβίδα Παγόλουτρο Μίγμα Ν 2 Ο 4 (g) ΝΟ 2 (g) Πειραματική διαδικασία Σε δυο σφαιρικές φιάλες έχουμε διοχετεύσει αέριο μίγμα ΝΟ 2 Ν 2 Ο 4. Καταγράψτε το χρώμα σε κάθε φιάλη. Χρώμα. Τοποθετήστε την 1 η σφαιρική φιάλη σε παγόλουτρο. Καταγράψτε το χρώμα του διαλύματος. Χρώμα.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier... Εισάγετε τη 2 η σφαιρική φιάλη σε θερμόλουτρο. Καταγράψτε το χρώμα του διαλύματος. Χρώμα.. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση αυτή σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 14

15 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Χημική Ισορροπία Επίδραση Συγκέντρωσης FeCl 3 + 3NH 4 SCN κίτρινο Fe(SCN) 3 + 3NH 4 Cl κόκκινο Δοκιμαστικοί σωλήνες μικροί (5) Ογκομετρικοί κύλινδροι 10ml & 100ml Γυάλινη ράβδος ανάδευσης Ποτήρι ζέσεως των 100ml (1) Τρίποδο με πλέγμα Λύχνος Υδροβολέας ΝΗ 4 SCN 0,1M FeCl 3 0,1M NH 4 Cl (s) Πειραματική διαδικασία Στο ποτήρι ζέσεως τοποθετούμε 2mL δ/τος FeCl 3 και 1ml δ/τος NH 4 SCN. Προσθέστε με ογκομετρικό κύλινδρο 50mL νερού για να αραιώσετε το έντονο χρώμα. Σε τέσσερις δοκιμαστικούς σωλήνες εισάγετε από 5ml διαλύματος. Ο 1 ος σωλήνας χρησιμεύει ως σωλήνας αναφοράς (τυφλό δείγμα). Χρώμα.. Στο 2 ο σωλήνα προσθέστε 2 ml διαλύματος FeCl 3. Καταγράψτε το χρώμα που αποκτά το διάλυμα. Χρώμα. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier..... Στον 3 ο σωλήνα προσθέτουμε 2 ml διαλύματος NH 4 SCN. Καταγράψτε το χρώμα που αποκτά το διάλυμα. Χρώμα. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier..... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 15

16 Στον 4 ο σωλήνα προσθέτουμε λίγο στερεό NH 4 Cl. Καταγράψτε το χρώμα που αποκτά το διάλυμα. Χρώμα. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier..... Έναν από τους σωλήνες με το έντονο κόκκινο χρώμα τους χωρίζουμε σε δύο ίσα μέρη. Τοποθετούμε τον έναν σε υδρόλουτρο και θερμαίνουμε. Καταγράψτε το χρώμα που αποκτά το διάλυμα. Χρώμα. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 16

17 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Χημική Ισορροπία Επίδραση Πίεσης Ν 2 Ο 4 (g) 2ΝΟ 2 (g) ΔΗ 0 = + 57 KJ ανοιχτό καφέ σκούρο καφέ Σύριγγα 50 ml Μίγμα ΝΟ 2(g) Ν 2 Ο 4(g) Πειραματική διαδικασία Εισάγουμε σε σύριγγα των 50 ml μίγμα διοξειδίου και τετροξειδίου του αζώτου, μέχρι το μισό του όγκου της (25 ml). Εκτονώνουμε απότομα τη σύριγγα μέχρι τα 50 ml και παρατηρούμε το αρχικό χρώμα. Κρατάμε τον όγκο στα 50 ml και παρατηρούμε την αλλαγή του χρώματος. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.... Συμπιέζουμε απότομα τη σύριγγα μέχρι τα 10 ml και παρατηρούμε το αρχικό χρώμα. Κρατάμε το αέριο πιεσμένο και παρατηρούμε την αλλαγή του χρώματος. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 17

18 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ Πείραμα : Μπλε Μπουκάλι και Le Chatelier Σφαιρική φιάλη 500 ml Ελαστικό πώμα Γλυκόζη (C 6 H 12 O 6 ) KOH (s) NaOH (s) Κυανό του μεθυλενίου Απιονισμένο νερό Θεωρητικές Επισημάνσεις Όταν ανακινούμε τη φιάλη (γρήγορο στάδιο) Ο 2(g) O 2(aq) O 2(aq) + K.M.αν Κ.Μ.οξ (ΑΧΡΩΜΟ) (ΜΠΛΕ) Όταν η φιάλη είναι σε ηρεμία (αργό στάδιο) CH + OH - C - + H 2 O K.M.οξ + C - K.M.αν + Χ - (ΜΠΛΕ) (ΑΧΡΩΜΟ) Όταν ανακινούμε τη φιάλη εισάγουμε στο διάλυμα αέρα, οπότε αυξάνουμε τη [Ο 2(aq) ]. Με αποτέλεσμα η ισορροπία να μετατοπίζεται αριστερά και το διάλυμα να χρωματίζεται μπλε. Στη συνέχεια το Ο 2(aq) πάλι ελαττώνεται στο διάλυμα και η ισορροπία μετατοπίζεται δεξιά και το διάλυμα να γίνεται άχρωμο. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 18

19 Πειραματική διαδικασία Σε σφαιρική φιάλη των 500 ml εισάγετε 300 ml απεσταγμένου νερού και στη συνέχεια προσθέστε: 10 g γλυκόζης και αναδεύστε. 8 g KOH (ή 6g NaOH) και αναδεύστε. Προσθέστε σταγόνες από το δείκτη κυανό του μεθυλενίου. Αφήστε το διάλυμα να ηρεμήσει. Καταγράψτε το αρχικό χρώμα. Χρώμα Πωματίστε και αναδεύστε έντονα. Καταγράψτε το χρώμα που αποκτά το διάλυμα. Ερμηνεύστε τη μετατόπιση της ισορροπίας σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier.... Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 19

20 Ισορροπίες δεικτών οξέων βάσεων Οι δείκτες για το ph (πρωτολυτικοί δείκτες) είναι ασθενή οργανικά οξέα ή ασθενείς οργανικές βάσεις, των οποίων το χρώμα εξαρτάται από το ph του διαλύματος. Γενικά, ένας δείκτης συμβολίζεται ως ΗΔ. Έτσι, η χημική εξίσωση για τη διάσταση του δείκτη πορτοκαλί του μεθυλίου μπορεί να γραφεί ως εξής: HΔ (aq) + H 2 O ( l) Δ (aq) + H 3 O + (aq) κόκκινο κίτρινο Δηλαδή, η μορφή ΗΔ (όξινη) του δείκτη έχει χρώμα κόκκινο και η μορφή Δ - (βασική) έχει χρώμα κίτρινο. Το πορτοκαλί του μεθυλίου αλλάζει χρώμα σε ph περίπου 4, το οποίο αντιστοιχεί σε συγκέντρωση ιόντων H 3 O + ίση με 10 4 Μ. Άλλοι δείκτες οξέων βάσεων αλλάζουν χρώμα σε διαφορετικές συγκεντρώσεις ιόντων H 3 O +. Η φαινολοφθαλεΐνη, της οποίας η όξινη μορφή είναι άχρωμη, μετατρέπεται στη βασική της μορφή και γίνεται ροζ σε ph περίπου 9, το οποίο αντιστοιχεί σε συγκέντρωση ιόντων H 3 O + ίση με 10 9 Μ. Φύλλο Εργασίας Χημική Ισορροπία Σελίδα 20