ZALEŻNOŚĆ STAA
EJ RÓWNOWAGI REAKCJI OD TEMPERATURY
WST
P
Dla reakcji odwracalnych :
aA + bB �! cC + dD (1)
stosunek iloczynu stężeń produktów i substratów , po osiągnięciu stanu
równowagi, jest wartością stałą i nazywany jest stałą równowagi:
c d
C �" D

K =
a b
(2)
A �" B

Zależność stałej równowagi reakcji K od temperatury opisuje równanie van t
Hoffa:
ln K H0
�ł �ł
= (3)
�ł �ł
2
�ł łł
T RT
p
Scałkowanie równania (3) prowadzi do równania (4):
- H0
lg K = + const. (4)
2.303 �" RT
Z równania (4) wynika prostoliniowa zależność logarytmu stałej równowagi
reakcji od odwrotności temperatury.
Rozważania te są słuszne dla wszystkich reakcji chemicznych, w tym też badanych
w niniejszym ćwiczeniu reakcji rozpuszczania.
Dla reakcji rozpuszczania w roztworze nasyconym stałą równowagi można
zastąpić pojęciem iloczynu rozpuszczalności IR .
Dla reakcji rozpuszczania:
AB �! A+ + B- (5)
stała równowagi reakcji wynosi:
+ -
A �" B
K = (6)
AB

Ze względu na stałość stężenia soli trudno rozpuszczalnej AB = const w roztworze
nasyconym., wartość tę można włączyć do stałej równowagi reakcji:
+ -
K �" AB = = IR (7)

A �" B
CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest przebadanie zależności stałej równowagi reakcji
rozpuszczania soli:
+2 -2
CaCO3 �! Caaq + CO3aq
lub
+2 -2
BaCO3 �! Baaq + CO3aq
czyli reakcji rozpuszczania węglanu wapnia (baru) w roztworze wodnym.
APARATURA, SZKA
O
1. Termostat.
2. Konduktometr CC 551
3. Naczynie z płaszczem wodnym.
4. Mieszadło magnetyczne
4. Zlewki na 100 ml - 2 szt.
5. Kolbka miarowa na 100 ml.
ODCZYNNIKI
1. Węglan wapnia CaCO3 (stały).
2. Węglan baru BaCO3 (stały).
WYKONANIE ĆWICZENIA
1. Do kolbki na 100 ml wsypać ok. 2 g soli wskazanej przez prowadzącego
ćwiczenie. Uzupełnić wodą destylowaną. Wytrząsać przez 5 minut . Następnie
odstawić.
2. Wykonać pomiary przewodnictwa właściwego wody destylowanej w
temperaturach 25, 35, 45, 55, 65 oraz 750C.
3. W trakcie ustalania temperatury roztwór powinien być mieszany.
4. Wykonać pomiary przewodnictwa właściwego roztworu badanej soli w
temperaturach podanych dla wody.
UWAGA! Do naczyńka pomiarowego przenieść roztwór wraz z osadem!
2
OPRACOWANIE WYNIKÓW
1. Obliczyć przewodnictwo właściwe badanego roztworu w różnych
r
temperaturach odejmując od przewodnictwa zmierzonego �, przewodnictwo
(zmierzone) wody, �W:
= � - �W (9)
r
2.Obliczyć stężenie jonów w roztworze C+ lub C- z pomiarów przewodnictwa
właściwego opierając się na równaniach:
r
= F (�++�-) ą z C (10)
r
C+= C-= C (11)
gdzie: - przewodnictwo właściwe
r
C+ - stężenie kationu,
C- - stężenie anionu,
C - stężenie roztworu,
F - stałą Faraday a,
�+ - ruchliwość kationu,
� - - ruchliwość anionu,
ą - współczynnik stechiometryczny w równaniu reakcji,
z - wartościowość jonu.
Wartości ruchliwości poszczególnych jonów wynoszą:
Ca2+ = 5.3 � 10-8 [m2s-1V-1]
Ba2 + = 5.7 � 10-8 [m2s-1V-1]
CO32- = 7.2 � 10-8 [m2s-1V-1]
3. Obliczyć iloczyn rozpuszczalności IR soli w poszczególnych temperaturach
opierając się na wyznaczonych wartościach stężeń anionu i kationu.
IR = C+ � C- = C2 (12)
4. Wykreślić zależność: lg IR = f (T -1)
5. Wyznaczyć na podstawie wzoru (4) ciepło standardowe reakcji.
UWAGA!
3
Konduktometr CC 551 jest wyposażony fabrycznie w sondę o
jednostkowej stałej naczyńka i wyskalowany w jednostkach przewodnictwa
właściwego [S/m].
Konduktometry wyposażone w sondy o niejednostkowej stałej
naczyńka (np. aparat firmy Radelkis OK-102/1) posiadają skalę wyrażoną w
[&!-1]. W tym przypadku konieczne jest wyznaczenie stałej naczyńka oraz

przeliczenie zmierzonego przewodnictwa na wartości przewodnictwa
właściwego.
4