ปฏิบัติการที่ 3 เรื่อง สมดุลเคมี

1. วัตถุประสงค์

1.1. 1.เพื่อศึกษาลักษณะทั่วไปของสถานะสมดุล

1.2. 2.เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นและ อุณหภูมิต่อสถานะสมดุล

2. หลักการ

2.1. การเปลี่ยนแปลงทางเคมีส่วนใหญ่ไม่สมบูรณ์

2.1.1. เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่ย้อนกลับได้

2.1.2. เมื่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าเท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ จะเกิดสถานะสมดุล แต่ระบบไม่ได้หยุดนิ่ง ยังมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตลอดเวลา เรียกว่า สมดุลไดนามิก

2.2. หลักของเลอชาเตลิเยร์

2.2.1. ถ้ารบกวนระบบสมดุลของระบบ ระบบจะเสียสมดุลไปแล้วระบบจะปรับตัวเข้าสู่สถานะสมดุลใหม่อีกครั้ง โดยเกิดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางที่ทำให้การรบกวนลดลง

2.3. ในการศึกษาผลของความเข้มข้น และอุณหภูมิที่มีต่อสถานะสมดุลนั้น

2.3.1. ทำได้โดยนำโคบอลต์(II)ไอออน ซึ่งเมื่อยู่ในน้ำจะอยู่ในรูปของไอออนเชิงซ้อน เป็นสารละลายสีชมพู แต่ถ้ามีคลอไรด์ไอออนอยู่ด้วย คลอไรด์ไอออนจะเข้าแทนที่โมเลกุลของน้ำ ทำให้เกิดสารไอออนเชิงซ้อนที่มีสีน้ำเงิน

3. อุปกรณ์และสารเคมี

3.1. 1.หลอดทดลอง

3.2. 2.ขวดรูปชมพู่

3.3. 3.บีกเกอร์

3.4. 4.กระบอกตวง

3.5. 5.เทอร์โมมิเตอร์

3.6. 6.กระดาษกรอง

3.7. 7. CoCl2 . 6H2O

3.8. 8. Co(NO3)2 . 6H2O

3.9. 9. 0.4 M CoCl2

3.10. 10. 0.4 M Co(NO3)2

3.11. 11. 0.4 M Co(NO3)2 ในเอธานอล

3.12. 12. เอธานอล

3.13. 13. อะซิโทน

3.14. 14. กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น

4. วิธีการทดลอง

4.1. สถานะสมดุล

4.1.1. 1. บันทึกสีของ CoCl2 . 6H2Oและ Co(NO3)2 .6H2O ที่อยู่ในรูปของแข็ง

4.1.2. 2.นำหลอดทดลองมา 2 หลอด เติมCoCl2 .6H2O 2-3 ผลึก และเติมCo(NO3)2 .6H2o 2-3ผลึก อย่างละหลอด และเตมน้ำกลั่นหลอดละ 1 ลบ.ซม. สังเกตสีและบันทึกผล

4.1.3. 3.ทำเช่นเดรยวกับข้อ 2 แต่เปลี่ยนเป็นเอธานอล และอะซิโทน และบันทึกผล

4.2. ผลของความเข้มข้นต่อสถานะสมดุล

4.2.1. 1.นำ 0.4 M Co(NO3)2 ในน้ำมา 2.5 ลบ.ซม. ใส่ขวดรูปชมพู่ขนาด 150 ลบ.ซม. เติม กรดไฮโดรคลอริก เข้มข้นลงไปครั้งละ 20 หยด และบันทึกผลการทดลอง

4.2.2. 2. นำสารละลายจากข้อ 1 มาเติมน้ำกลั่นครั้งละ 2 ลบ.ซม. 3 ครั้ง สังเกตสี และบันทึกผล

4.2.3. 3. ทำเช่นเดียวกับข้อ1 และข้อ2 โดยใช้ 0.4 M Co(NO3)2 ในเอธานอล 2.5 ลบ.ซม. แทน เเต่เติมกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้นลงไปครั้งละ 0.1 ลบ.ซม. และบันทึกผล

4.2.4. 4. เปรียบเทียบปริมาณของคลอไรด์ที่ต้องการใช้ในการทำให้สารละลายเกิดสีน้ำเงินในสารละลายที่มีแอลกอฮอล์เป็นตัวทำละลายกับสารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย

4.3. ผลของอุณหภูมิต่อภาวะสมดุล

4.3.1. 1.นำสารละลาย 0.4 M Cocl2 มา2.5 ลบ.ซม.ใส่ขวดรูปชมพู่ขนาด 150 ลบ.ซม. เติมกรดHCl เข้มข้นลงไป 30 หยด เขย่า สารละลายที่ได้จะเป็นสีม่วง

4.3.2. 2. แบ่งสารละลายสีม่วงเป็น 3 หลอด

4.3.2.1. หลอดที่1 นำไปแช่ในน้ำแข็ง

4.3.2.2. หลอดที่2 นำไปแช่ในน้ำร้อน อุณหภูมิประมาณ 80-90 องศาเซลเซียส

4.3.2.3. หลอดที่3 วางไว้ที่อุณหภูมิห้อง

4.3.2.4. บันทึกผลการเปลี่ยนแปลง