65315 s che 13

Zgodmo z regułą przekory wzrost temperatury powoduje przesunięcie równowagi w kierunku reakcji zachodzącej z pobraniem ciepła (eodotenuicznej), a zatem w przypadku układu J równowaga przesunie aę w prawo, zaś w przypadku układu 2 - w lewo.

Przykład 4.

W stanie równowagi reakcji 2 NG; ^ 2 NO + O* stwierdzono następujące stężenia reagentów'; [NCh] ^a 0,5mol/dm\ [NO] =0,8rool/dm³, [Oa] = 0_>4mol/dm^>. Obliczyć stałą równowag? oraz początkowe stężenie NO2.

[NQf [0₂] (t>,g)².Q,4    0,256__iq

[NO,]²    (0,5)²    0,25    ’

Z równania reakcji wynika, żc ilość moli NO* przereagowanego jest równa'ilości moli powstałego NO i wynosi 0,8mol/dm\ czyli stężenie początkowe NOj było równe;

[NOJ = 0,5 mol/dm³ i 0,8moVdnr' = l,3tnol/drrr

Przykład 5.

Stała K równowagi reakcji CO + HśO ^ H₂ + CO2 w temperaturze 830°C wynosi l. Oblicz stężenia wszystkich substancji w stanie równowagi, jeśli stężenie początkowa tlenku węgla wynosi 2 mol/dm³, a pary wodną 3 mol/dm³.

K =

iŁUEgłl

[C0][H_;0)

= 1

Z równania reakcji wynika, że stężenia produktów (H₂ i CO2) są sobie równe, a zatem w stanie równowagi [HJ - [COj] = x. Stężenia substratów' (CO i HjO) w stanie równowagi zmniejszają się odpowiednio i wynoszą,

[CO] = 2 - x,

[H2O]» 3 - x

a zatem:

x³

K = ---_r=l

(2’x)(3-x)

stąd:    [HJ = ICO2] = 1.2 mol/dm³

[CO] = 0,8 mol/dm³ (H2O] = 1,8 mol/dtn^J.

8.2. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA

Doświadczenie J. Wpływ temperatury na szybkość reakcji

W następstwie reakcji pomiędzy tiosiarczanem(VI) sodu i kwasem siarkowym(Vl) powstaje nierozpuszczalna w wodzie siarka, powodująca zmętnienie roztworu:

NasSiO, + H₂SO< = H^Oi + NajSO*,

IfcSiO^BaO+SOa+S

Czas od chwili zmieszania reagujących substancji do •wystąpienia zmętnienia roztworu zależ)' od temperatury i stężenia substancji reagujących.

Do trzech probówek nalać z biurety po 4 cm³ roztworu tiosiarczami(VI) sodu, a do następnych trzech probówek po 20 kropli 0,25m H^SO*. Probówki umieścić w zlewce z wodą i po 5 min. odczytać temperaturę wody. Do jednej z probówek z roztworem tiosiarczanu(Vl) sodu wlać roztwór H₂SO* z drugiej probówki. Stoperem zmierzyć czas, który upłynął od chwili zmieszania obu roztworów do wystąpienia zmętnienia roztworu. Zlewkę z pozostałymi probówkami umieścić na siatce azbestowej i ogrzać wodę do temperatury' o 10° wyższej niż w przypadku próbki pierwszej. Ponownie zmieszać roztwór tiosiarczanu(V3) sodu i kwasu siarkowego(VI) i wyznaczyć czas, po któiym wystąpi zmętnienie roztworu. Powtórzyć doświadczenie., ogrzewając wodę w zlewce o dalsze 10°C. Uzyskane dane zestawić w' tabelce.

Nr doświadczenia	Temperatura Cc)	Oas (5)	Szybkość reakcji w jednostkach umownych i/t (1/s)

Jak wpływa wzrósł temperatury na szybkość reakcji?

Obliczyć współczynnik temperaturowy szybkości reakcji.

Doświadczenie 2. Wpływ stężenia substancji reagujących aa szybkość reakcji

W trzech ponumerowanych probówkach sporządzić roztwory o różnych stężeniach lioBiarczamj(VI) sodu i jednakowych objętościach roztwom(V). W tym celu do probówki pierwszej odmierzyć 1 cni³ 0,05-molow-ego tio$iarczanu(VT) sodu i 3 cm^ł wody, do probówki drugiej - 2 cm³ tiosiarc*anu(Vl) sodu i 2 cm³ wody, a do probówki trzeciej - 3 cci³ tiosiarczanu(VI) i l cm³ wody Stężenia molowe iiosiarczanu{V!) sodu w probówkach 1, 2, 3, wynoszą odpowiednio c. 2c i 3c.

Do probówki pierwszej wprowadzić 1 kroplę 1-molowego roztworu HjSO< i wyznaczyć za pomocą stopera czas od chwili dodania kwasu do wystąpienia zmętnienia roztworu. Do probówki drugiej i trzeciej dodać również po l kropli roztworu H2SO4 i wyznaczyć czas, po którym nastąpiło zmętnienie roztworu Uzyskane wyniki zanotować w tabelce

Nr probówki	Objętość NajSjOj (cm^3)	Objętość wody (cm^3)	Ogólna obj. roztworu «*i*)	Stężenie NajSjOj (mol/dm^1)	Czast (s)	Szybkość reakcji w jednostkach umownych l/t (1/s)

71