Розрахунок рівноважних концентрацій речовин

1. Рівноважна концентрація йоду:

 

де - молярність розчину тіосульфату;

V₁ – кількість тіосульфату, яка витрачена на титрування йоду в момент рівноваги;

V₂ – кількість відібраної проби, мл.

2. Концентрація Fe²⁺ буде дорівнювати подвоєній концентрації йоду, тому що по рівнянню реакції утворюється одна молекула йоду і два йони Fe²⁺, отже, .

3. Концентрація Fe³⁺ в стані рівноваги дорівнює різниці початкової концентрації іонів Fe³⁺ і рівноважної концентрації Fe²⁺, оскільки з рівняння реакції збільшення концентрації Fe²⁺ дорівнює зменшенню концентрації Fe³⁺:

чи

Вміст FеСl₃ обчислюється з концентрації вихідного розчину і ступеня розве­дення його при змішуванні розчинів:

де - початкова концентрація розчину FeCl₃, моль/л;

a і b – об’єми розчинів FeCl₃ і KI, взятих для проведення реакції відповідно.

Концентрація іона I ^– обчислюється за рівнянням:

;

де - концентрація вихідного розчину, моль/л.

Експериментальні і розрахункові дані записати в табл. 2.2.

На підставі експериментальних даних розрахувати для досліджуваних реакцій константу рівноваги К_с, середню константу рівноваги при двох температурах, середній тепловий ефект DН, користуючись рівняннями 2.5 і 2.7.

Таблиця 2.2

Номер колби	Температура досліду	Номер проби	Час відбору проби	Об’єм Na2S2O3 (мл) (титранта)	Початкові концентрації	Рівноважні концентрації	Константа рівноваги
FeCl3	KI	I2	Fe2+	Fe3+	I-
	Кімнатна
	Кімнатна
	400С
	400С

Контрольні питання

1. Які термодинамічні і кінетичні ознаки рівноважного стану?

2. Через які величини можна виразити константу хімічної рівноваги? Яка за­лежність існує між константами рівноваги, вираженими різними способами?

3. Які фактори впливають на значення констант рівноваги К_р і К_с?

4. Як, виходячи з принципу Ле-Шательє, передбачити вплив температури або тиску на константу рівноваги?

5. Які ознаки свідчать про досягнення рівноваги? Як, на підставі експериментальних даних, визначити константи рівноваги хімічних реакцій при даних температурах?

6. Як можна змістити рівновагу при постійній температурі? Як впливає тиск, концентрації вихідних речовин і продуктів реакції на рівноважний вихід?

7. Як розрахувати тепловий ефект ре­акції, знаючи константи рівноваги при різних температурах?

8. У яких координатах залежність константи рівноваги від температури ви­ражається прямою лінією? Який нахил має ця пряма у випадку екзо- і ендотер­мічної реакції?

 

 

Тема 3. ФАЗОВІ РІВНОВАГИ

ТРИКОМПОНЕНТНІ СИСТЕМИ. РОЗПОДІЛ РЕЧОВИНИ МІЖ ДВОМА РІДКИМИ ФАЗАМИ