Химического равновесия.

Изучение влияние кислотности среды на положение гомогенного химического равновесия проводится на примере взаимного превращения хромат – и дихромат – ионов:

2 CrO₄^{2 -} + H₂O у Cr₂O₇^{2 -} + 2 OH ^- , pH > 7;

желтый оранжевый

Cr₂O₇^{2 -} + H₂O у 2CrO₄^{2 -} + 2 H ⁺ , pH < 7;

оранжевый желтый

Хромат- ионы CrO₄^{2 –} существуют преимущественно в нейтральных и щелочных средах, дихромат – ионы Cr₂O₇^{2 -} - в кислотных.

Равновесие, устанавливающееся в водных растворах хроматов и дихроматов, может быть нарушено либо действием кислот и оснований, либо введением катионов, образующих с хромат – и дихромат- анионами малорастворимые соединения, выпадающие в осадок.

Проведение опыта

1. На стеклянную пластину или в ячейки капельного планшета последовательно нанесите капли растворов хромата и дихромата калия. К капле хромата калия добавьте каплю раствора серной кислоты, а к капле дихромата калия добавьте каплю раствора щелочи. Отметьте изменение цвета. Укажите, в каких средах устойчивы хроматы и в каких - дихроматы.

2. К первой капле опыта 1 добавьте несколько капель щелочи до

изменения окраски, ко второй капле добавьте несколько капель раствора серной кислоты до изменения окраски. Отметьте произошедшие изменения в окраске растворов.

3. Вновь нанесите на стеклянную пластинку по одной капле раствора хромата и дихромата калия. В обе капли добавьте несколько капель раствора BaCl₂. Опишите происходящие изменения. В обоих случаях выпадает один и тот же осадок малорастворимого хромата бария BaCrO₄, произведение растворимости которого равно ПР = 2, 4·10^-10.

Обработка результатов

1. Исходные данные, наблюдения и выводы внесите в табл. 2.

Таблица 2

2. Чем обусловлена различная окраска водных растворов K₂Cr₂O₇ и K₂CrO₄? Какие ионы хрома в них содержатся?

3. Объясните изменение окраски растворов K₂Cr₂O₇ и K₂CrO₄ при добавлении соответственно NaOH и H₂SO₄ с точки зрения смещения положения установившегося в них равновесия. Подтвердите свои выводы уравнениями протекающих реакций в молекулярном виде. Как согласуются полученные выводы с принципом Ле Шателье – Брауна?

4. Укажите цвет и состав осадков, выпадающих из растворов хромата и дихромата калия при добавлении в них BaCl₂. Приведите в молекулярном виде уравнения соответствующих реакций. Объясните происходящие процессы с точки зрения смещения положения равновесия. Объясните, почему в обоих случаях образуется нерастворимый BaCrO₄.