Ligevaegte_m_SCN 15112011

Øv ____
Indgreb i et ligevægtssystem – Kvalitativ ligevægtsforskydning
Formålet med øvelsen er at foretage forskellige kvalitative indgreb i et ligevægtssystem og finde ud
af, hvordan disse indgreb påvirker ligevægten.
Teori. Når man blander en opløsning, der indeholder jern(III)ioner med en opløsning, der indeholder
thiocyanationer (SCN - ), dannes der en rød kompleks ion (FeSCN 2+ ). Reaktionen løber ikke til ende,
men der indstiller sig en ligevægt:
Fe 3+ (aq) + SCN - (aq) FeSCN 2+ (aq)
svagt gul farveløs kraftigt rød
I forsøget skal der foretages forskellige indgreb i dette ligevægtssystem. Ved at se på opløsningens
farve kan man se, om indgrebet har bevirket en forskydning mod højre eller mod venstre af ligevægten.
Der er naturligvis også den mulighed, at indgrebet slet ikke bevirker nogen forskydning.
Apparatur: Bunsenbrænder, trefod, trådnet, 250 mL konisk kolbe, 5 glasspatler, 8 reagensglas i stativ,
10 mL måleglas, 2 100 mL bægerglas (til varmebad og kuldebad), gerne termometer, 2 stk. helt
identiske 25 (eller 50 mL) bægerglas. Hvidt papir.
Kemikalier:
Jern(III)nitrat (Fe(NO3)3 (s) ), ascorbinsyre (s), kaliumthiocyanat (KSCN, det rene stof )
0,1 M jern(III)nitrat-opløsning, 0,002 M kaliumpermanganat-opløsning (KMnO4), 0,1 M sølvnitratopløsning
(AgNO3), 0,1 M kaliumthiocyanat-opløsning - samt is (fra fryser).
Udførelse
1. Fyld ca. 200 mL dem. vand i en 250 mL konisk kolbe. Tilsæt 3 mL 0,1 M jern(III)nitrat-opløsning
og dernæst 10 mL 0,1 M kaliumthiocyanat-opløsning og rør rundt med en spatel.
- Observationer:
- Er reaktionshastigheden stor eller lille?
- Opskriv ligevægtsloven for ligevægten.
Der anbringes 8 reagensglas i et stativ. Noget af opløsningen
overføres til de 7 første reagensglas, som
fyldes ca. 1/4 op.
Reagensglassene 1-6 anvendes i de følgende forsøg.
Nr 7 anvendes til farvesammenligning.
Nr 8 bruges til et ”ekstra” forsøg. Gem resten af opløsningen i den koniske kolbe til senere brug.
2. Tilsæt en lille spatelfuld fast jern(III)nitrat til det første reagensglas og rør rundt.
- Observationer:

- Sker der en forskydning (af ligevægten) som følge af tilsætningen?
- Mod højre eller mod venstre?
- Indstiller den nye ligevægtssituation sig hurtigt eller langsomt?
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af ligevægtsloven.
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af Le Chateliers princip.
3. Ascorbinsyre (vitamin C) reducerer Fe 3+ til Fe 2+ . Vi kan altså formindske [Fe 3+ ] ved at tilsætte
ascorbinsyre.
Tilsæt nogle få korn ascorbinsyre til det 2. reagensglas og rør rundt. (Hvis der ikke ses en tydelig
ændring, tilsættes lidt mere ascorbinsyre.)
- Observationer:
- Sker der en forskydning som følge af tilsætningen?
- Mod højre eller mod venstre?
- Indstiller den nye ligevægtssituation sig hurtigt eller langsomt?
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af ligevægtsloven.
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af Le Chateliers princip.
4. Til det 3. reagensglas tilsættes der en lille spatelfuld fast kaliumthiocyanat.
- Observationer:
- Sker der en forskydning som følge af tilsætningen?
- Mod højre eller mod venstre?
- Indstiller den nye ligevægtssituation sig hurtigt eller langsomt?
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af ligevægtsloven.
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af Le Chateliers princip.

5. Ekstra: Inden forsøget med det 4. reagensglas skal der udføres et lille ekstra forsøg:
Fyld lidt 0,1 M kaliumthiocyanat-opløsning i reagensglas nr 8. Tilsæt nogle dråber sølvnitratopløsning.
- Observationer:
- Forklaring?
Tilsæt dernæst en lille spatelfuld fast kaliumthiocyanat. Omryst forsigtigt.
- Iagttagelse
- Forklaring? (Jvf Databog s, 41)
6. Nu tilsætter I et par dråber sølvnitrat-opløsning til reagensglas nr. 4.
- Observationer:
- Sker der en forskydning som følge af tilsætningen?
- Mod højre eller mod venstre?
- Indstiller den nye ligevægtssituation sig hurtigt eller langsomt?
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af ligevægtsloven.
- Forklar den observerede forskydning ved hjælp af Le Chateliers princip.
7. Af de to store bægerglas laves 2 vandbade. Her anbringes reagensglas 5 og 6. Der puttes 2-3 isterninger
i vandbadet omkring nr 5. Bægerglasset med nr 6 derimod opvarmes over Bunsenbrænder til
70-80 o C (kogning bør undgås for ikke at risikere stødkogning). Efter nogen tid foretages en sammenligning
med reagensglas nr. 7.
- Er der forskel på den røde farves intensitet ved lav temperatur og ved høj
temperatur? (Hvilken forskel?)
- Sker der en forskydning af ligevægten ved opvarmning? - og i hvilken
retning?
- Hvad fortæller det om ligevægtskonstantens temperaturafhænghed?
- Er reaktionen mod højre exoterm eller endoterm?
Regel: Når temperaturen stiger, sker en forskydning i _________ retning.
- Forklar nævnte regel ved hjælp af Le Chateliers princip.

8. Ekstra forsøg: Inden det sidste forsøg med ligevægtsblandingen udføres følgende forsøg:
Stil de to ens bægerglas (25 mL) ved siden af hinanden på et stykke hvidt papir – og i ensartet belysning.
Fyld dem næsten halvt op med 0,002 M kaliumpermanganat-opløsning. Væsken skal stå præcist
lige højt i begge bægerglas! Farven i opløsningen skyldes permanganationen (MnO4 - ).
Løft de to bægerglas 1-2 cm op over papiret og kig ned gennem de to glas og sammenlign farveintensiteterne.
- Hvad ser I?
Dernæst fordobles volumenet i det ene glas ved forsigtig tilsætning af vand og omrøring. Sammenlign
igen ligesom før farverne. (Husk ensartet belysning.)
- Hvad ser I nu?
- Hvordan kan man forklare det?
(NB: Antallet af permanganationer i glasset ændres jo ikke ved en fortynding.)
9. Efter en omhyggelig rengøring og tørring af bægerglassene udføres et helt tilsvarende forsøg med
den røde ligevægtsblanding fra den koniske kolbe. (NB: Ved at tilsætte vand og fordoble volumenet,
halveres i første omgang alle koncentrationer. )
- Hvad ser I?
- Sker der en forskydning af ligevægten ved fortynding?
- Forklar det observerede.
LIDT EFTERBEHANDLING
1. Ved tilsætningerne til reagensglassene blev der anvendt faste stoffer eller et par dråber af en ret
koncentreret opløsning. Hvorfor tilsatte man ikke i stedet for nogle mL af fortyndede opløsninger af
de pågældende stoffer?
2. Ved større thiocyanat-koncentrationer end vi anvender i denne øvelse, kan jern(III)ioner binde sig
komplekst til flere thiocyanat-ioner (SCN - ) . Skriv formler for de komplekser, som indeholder henholdsvis
2 og 5 thiocyanat-ioner bunden til én jern(III)ion.
Ligevaegte_m_SCN 15112011.doc