探究影响化学平衡移动的因素
勒夏特列原理的实验证据
通过重铬酸钾溶液、硫氰化铁溶液等体系,探究浓度和温度对化学平衡移动的影响。
配套虚拟仿真:探究影响化学平衡移动的因素(虚拟探究)
通过重铬酸钾溶液、硫氰化铁溶液等体系,探究浓度和温度对化学平衡移动的影响。
实验目的
- 认识浓度、温度对化学平衡的影响。
- 会用颜色变化判断平衡移动的方向。
- 理解勒夏特列原理。
实验原理
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件,平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。
以可逆反应 2NO₂(红棕色)⇌ N₂O₄(无色) 为例:该正反应为放热反应。升高温度,平衡向逆反应方向移动,颜色变深;降低温度,平衡正向移动,颜色变浅。
对于 Cr₂O₇²⁻(橙色)+ H₂O ⇌ 2CrO₄²⁻(黄色)+ 2H⁺:加酸平衡逆移,橙色加深;加碱平衡正移,黄色加深。
关键公式 / 方程式
Cr₂O₇²⁻ + H₂O ⇌ 2CrO₄²⁻ + 2H⁺
实验器材
重铬酸钾(或铬酸钾)溶液
氢氧化钠溶液、稀硫酸
硫氰化钾溶液、氯化铁溶液
试管、试管架
热水、冰水、水浴
实验步骤
1
浓度影响(铬酸盐)
在重铬酸钾溶液中分别滴加稀硫酸和氢氧化钠溶液,观察颜色变化。
2
浓度影响(铁离子)
把氯化铁溶液与硫氰化钾溶液混合得到红色溶液,再分别加入氯化铁和硫氰化钾,观察颜色加深情况。
3
温度影响
把二氧化氮平衡混合气体(或碘的淀粉溶液体系)分别放入热水和冷水中,观察颜色变化。
4
分析归纳
把实验现象与平衡移动方向对应起来,用勒夏特列原理加以解释。
实验现象
加稀硫酸后溶液橙色加深,加氢氧化钠溶液后黄色加深。
加入氯化铁或硫氰化钾后红色加深。
温度升高时红棕色变深,温度降低时颜色变浅。
实验结论
结论
增大反应物浓度使平衡向正反应方向移动;减小生成物浓度同理。对放热反应而言,升高温度平衡向逆反应方向移动。这些现象都符合勒夏特列原理。
安全提示
请务必遵守以下安全要求
重铬酸钾(六价铬化合物)有毒且有强氧化性,操作时戴手套,避免皮肤接触,废液要回收处理,不能随意倒入下水道。
硫氰化钾溶液不要接触皮肤和眼睛。