Условие задачи
Химическое равновесие
Смешайте выданные вам растворы хлорида железа (III) FeCl3 и роданида калия KSCN. Возникшее кроваво-красное окрашивание вызвано образованием роданида железа Fe(SCN)3 по реакцииFeCl3 + 3KSCN ⇄ Fe(SCN)3 + 3KCl.
Полученный раствор разделите на три порции. Первую оставьте для сравнения, во вторую внесите твёрдый хлорид калия, в третью – роданид калия. Как изменилась окраска во второй и третьей пробирках по сравнению с первой? Сделайте вывод о влиянии концентрации исходных веществ и продуктов реакции на положение химического равновесия.
Решение
Ниже приводится подробное решение задачи по дисциплине химия, а именно по теме «Химическое равновесие».
Дана реакция:
FeCl₃ + 3KSCN ⇄ Fe(SCN)₃ + 3KCl
Объясним эксперимент и предскажем изменения окраски растворов в зависимости от внесения дополнительных веществ.
1. Исходное состояние (контрольная пробирка):
В пробирке наблюдается стабильное кроваво-красное окрашивание, обусловленное образованием комплекного иона роданида железа Fe(SCN)₃. Концентрации реагирующих веществ установились так, что реакция находится в состоянии равновесия.
2. Проба с добавлением хлорида калия (KCl):
При добавлении KCl увеличивается концентрация одного из продуктов реакции (KCl). Согласно принципу Ле Шателье, при увеличении концентрации продуктов равновесие сдвигается в сторону образования исходных веществ, то есть влево. В результате уменьшается образование красного комплекса Fe(SCN)₃, что приводит к уменьшению интенсивности красного окрашивания.
Вывод: Добавление KCl приводит к ослаблению окраски раствора, так как равновесие сдвигается в сторону образования FeCl₃ и KSCN.
3. Проба с добавлением роданида калия (KSCN):
При введении дополнительного количества KSCN концентрация одного из реагентов увеличивается. Согласно принципу Ле Шателье, при возрастании концентрации реагента равновесие смещается вправо (в сторону продуктов реакции). Это приводит к увеличению концентрации Fe(SCN)₃ и, как следствие, к усилению красного окрашивания.
Вывод: Добавление KSCN усиливает окраску раствора, поскольку равновесие смещается в сторону образования большего количества Fe(SCN)₃.
Общий вывод:
– Повышение концентрации продуктов (KCl) смещает равновесие влево, уменьшая образование красного комплекса.
– Повышение концентрации реагентов (KSCN) смещает равновесие вправо, повышая образование красного комплекса.
Ответ:
Во второй пробирке, куда добавлен KCl, окраска ослабляется, так как избыток продуктов реакции сдвигает равновесие влево. В третьей пробирке, куда добавлен KSCN, окраска становится интенсивнее, так как избыток реагента сдвигает равновесие вправо, способствуя образованию большего количества Fe(SCN)₃.