kemi b - laborationsrapport (ett litet jämviktsexperiment)
TRANSCRIPT
Silviu Balan
Labbpartner: Florencia och Daniel
Kemi B – Laborationsrapport
Ett litet jämviktsexperiment
Syfte
Syftet med denna laboration var att förstå hur en jämvikt påverkas då man förändrar
koncentrationen av någon av de partiklar som deltar i jämvikten.
Material
Utrustning
Provrörsställ
5 provrör
Droppipetter
Vitt underlag
Lösningar av: (koncentration 0,1 mol/dm3)
Järn(III)nitrat
Kaliumtiocyanat
Silvernitrat
Natriumfluorid
(Natriumklorid)
Utförande
Blanda 5cm3 järn(III)nitratlösning, 5cm3 kaliumtiocyanatlösning och 300cm3 vatten i
en bägare
Fyll 5 provrör med lösningen så att höjden uppgår till ca. 2cm.
Använd en droppipett till vardera provrör och tillsätt 5 droppar av
järn(III)nitratlösning, kaliumtiocyanatlösning, silvernitratlösning och
natriumfluoridlösning i var och ett av provrören, använd sista röret som referens för
färgerna.
Resultat
1. kaliumtiocyanat
2. Järn(III)nitrat
3. Silvernitrat
4. Natriumfluorid
5. Kontrollrör
Slutsats och diskussion
Att ett ämne befinner sig i en jämviktreaktion betyder att reaktanter reagerar och bildar en
eller flera produkter som är instabila och svårlösliga. Dessa produkter kan reagera och
återbilda de ursprungliga reaktanterna dvs. reaktionen går åt båda hållen tills produkten
uppnåt stabilitet. När en sådan reaktion befinner sig i ett stabilt läge säger man att reaktionen
befinner sig i jämnvikt. Sådana processer sker dagligen t.ex. då basiska ämnen blandas med
sura ämnen för att bilda den produkt där dessa ämnen trivs i dvs. syra-bas jämnvikt.
Att ändra på en jämnviktsreaktion kan göras genom tillsättning av nya ämnen och lösningar
som används för att kompensera för dessa ämnen som redan finns med i blandningen.
Vår laboration går ut på att vi förskjuter en sådan reaktion i olika riktningar som då leder
till att reaktanterna minskar eller ökar. Följande formel beskriver denna reaktionen i vår
laboration.
Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN2+ (Jämviktsreaktionen för järn(III)tiocyanat)
I det skeedet så kan man ställa upp ett samband mellan alla olika ämnens koncentrationer
med hjälp av en jämviktskonstant som betecknas K. För att räkna ut K så ställer man upp
följande formel:
Förhållandet mellan produkter och reaktanter i den här reaktionen kan beskrivas med
en jämviktskonstant som definieras på följande sätt:
I detta fall om man tillsätter flera järnjoner eller tiocyanatjoner kommer K att bli mindre
och man säger då att reaktionen går åt vänster. Dock kommer även koncentrationen av
järntiocyanatjoner att öka eftersom om man tillsästter järnjoner kommer dessa att reagera med
fria tiocyanatjoner som redan finns i lösningen. Detsamma gäller för tillsättning av
tiocyanatjoner för då kommer dessa att reagera med fria järnjoner som redan fanns i lösningen
och därmed bilda järntiocyanatjoner. När detta händer kan man observera att färgen på
lösningen med järntiocyanatjoner får den röda färgen.
Däremot om man tillsätter silvernitrat kommer det att ske en reaktion mellan silvernitrat
och tiocyanatjonerna och därmed bildas det ett svårtlösligt salt. I detta fall kommer
koncentrationen av tiocyanatjoner minska vilket medför att reaktionen går åt höger. Detta kan
man avgöra under laborationen genom att observera ifall man har fått fällning (se provrör 3).
Vad det gäller försöket med natriumflourid så händer ungefär samma sak där dvs. om man
tillsätter natriumflorid kommer den att reagera med järnjonerna och bilda ett mycket starkt
och ofärgat komplex där koncentrationen av järnjoner minskar och reaktionen går därmed åt
höger. Detta förklara varför vi fick en genomskinlig lösning i rör 4.
Som sagt jämviktsreaktionen påvisade vi i vår laboration eftersom när vi tillsatte järnjoner
och tiocyanatjoner gick reaktionen åt vänster (vilket kunde observeras mha av den röda
färgen) och när vi tillsatte silvernitrat och natriumflourid gick reaktionen åt höger (vilket
också kunde ses i form av den vita/genomskinliga färgen som bildades).
Generellt sett används keminska jämnviktsreaktioner för industriell framställning av
ammoniak direkt från kvävgas och vätgas. Jämvikten nås då hastigheten av bildandet av
ammoniak är lika stor som dess dekomposition.
Sammanfattningsvis kan man dra slutsatsen att reaktanter och produkter reagerar hela tiden
och jämvikten ställer in sig mellan reaktanter och produkter.