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.