Het rode chemisch evenwicht

Video LINK

1.Onderzoeksvraag

Welke factoren kunnen chemisch evenwicht beïnvloeden?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• 0,10 mol/l FeCl₃-oplossing
• 0,10 mol/l KSCN-oplossing
• FeCl₃ (vast of verzadigde oplossing)
• KSCN (vast of verzadigde oplossing)
• 0,10 mol/l AgNO₃-oplossing
• 0,10 mol/l NaOH-oplossing
• 6 proefbuizen
• Gedestilleerd water
• Maatbeker 500ml
• Kookplaat
• Maatcilinder

b.Opstelling (foto)

 

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Voeg 20ml FeCl₃-oplossing en 20ml KSCN-oplossing in een maatbeker.
2. Leng aan met gedestilleerd water tot het een lichtrode kleur krijgt.
3. Vul de 6 proefbuizen voor de helft met het mengsel.
4. Voeg aan een proefbuis vast KSCN toe.
5. Voeg aan een proefbuis vast FeCl₃
6. Voeg aan een proefbuis AgNO₃-oplossing toe.
7. Voeg aan een proefbuis NaOH-oplossing toe.
8. Voeg aan een proefbuis gedestilleerd water toe.
9. Verwarm de 6^de

b.Waarneming (+ foto’s)

 

4.Reflecteren

• Fe³⁺ + SCN^– + 5 H₂O ↔ [Fe(SCN)(H₂O)₅]²⁺_rood
• SCN^– (aq) + Fe³⁺ (aq)  <–>   FeSCN²⁺ (aq)
• Ag⁺ + SCN^– → AgSCN
• Fe³⁺ + 3OH^– → Fe(OH)₃

Chemisch evenwicht is een fundamenteel chemisch-fysisch concept dat stelt dat tijdens een chemische reactie de concentraties van zowel reagentia als reactieproducten niet meer veranderen als functie van de tijd. Op dat ogenblik vinden er echter – op microscopische schaal – nog steeds omzettingen plaats van reagentia naar producten en omgekeerd, maar de snelheid waarmee dit gebeurt is gelijk. Er wordt op dat ogenblik gesproken van een dynamische evenwichtstoestand (omdat er nog steeds omzettingen plaatsvinden) en de daarmee gepaard gaande chemische reactie wordt een evenwichtreactie genoemd. Reacties die geen chemisch evenwicht vertonen worden aflopende reacties genoemd.

Wanneer het evenwicht naar rechts verschuift zal de kleur donkerder worden omdat hier de concentratie van het rode complex stijgt.

Wanneer het evenwicht naar links verschuift zal de kleur lichter worden, door de concentratieverhoging van het rode complex.

Proefbuis 1: NaOH

NaOH → OH^– ionen → Ijzer reageert hiermee → Concentratieverhoging ijzer ionen omdat deze gereageerd hebben → Evenwicht naar links → kleur wordt lichter

Proefbuis 2: H₂O

H₂O concentratie stijgt → evenwicht naar rechts → Kleur wordt donker

Proefbuis 3: AgNO₃

AgNO₃ → Ag⁺ ionen reageren met SCN^– ionen → concentratieverlaging SCN^– ionen omdat deze gereageerd hebben → evenwicht naar links → Kleur wordt lichter

Proefbuis 4+5: KSCN + FeCl₃

Door de concentratie van Fe³⁺ of SCN^– te verhogen, zal het evenwicht dus verschuiven naar rechts en zal de kleur dus donkerder worden.

Proefbuis 6: T↑

Door de oplossing op te warmen, verschuift de evenwichtreactie naar links waardoor de oplossing lichtere kleur krijgt. Door de oplossing te koelen of op kamertemperatuur te zetten, verschuift de reactie naar rechts. Hierdoor ontstaat er meer complex waardoor het de rodere kleur krijgt.