| Kobalt |
| Co2+ komplexy & Le Chatelierův princip |
|
Cíl:
Pochopení Le Chatelierova principu zkoumáním efektu
indukovaných odchylek při rovnovážné distribuci
různých komplexů kobaltnatých iontů Co2+.
Teorie: Kobalt(2+) neexistuje ve vodných roztocích jako samostatný ion, ale tvoří komplex se šesti molekulami vody, který se chová jako Lewisova báze (donor elektronového páru), dodává elektrony do prázdných orbitalových vrstev kobaltu Co2+. Toto způsobuje růžovou barvu komplexu: Co(H2O)62+ V prostředí chloridových ionů se utvoří jiný komplex, CoCl42- komplex modré barvy. Použitím jejich rozdílných barev zjistíme rovnovážnou koncentraci(distribuci) pro následující reakci: Co(H2O)62+ + 4Cl- <==> CoCl42- + 6H2O V této simulaci nesledujeme pouze rovnovážnou koncentraci pomocí změny barvy roztoků, ale můžeme také přímo určit jejich koncentrace. Všimněte si v jakých formách existují ionty ve skladu Co(NO3)2(vodný) se zde nachází jako Co(H2O)62+ a NO32-. Úkol: Po každém kroku použijte rovnovážných koncentrací pro určení hodnoty rovnovážné konstanty K pro výše uvedenout rovnici. Přesvěčte se, že jste použili správné faktory ředění (které se nevymažou). 1. Do prázdné Erlenmayerovy baňky vlijte 25 ml [Co(H2O)6]2+ , po kapkách přidávejte 12M HCl do té doby než se roztok zabarví. (Rada: Do okénka pro přemisťování objemu vpište 1, klepejte na tlačítko Lít/Sypat a počítejte počet poklepání abyste věděli přesné množství použité HCl). 2. Zkuste si představit, co se stane, když odebereme nějaké množství Cl-. Nyní po kapkách přidávejte dusičnan stříbrný, čímž se odstraní některé volné chloridové ionty. (Rada: dusičnan přidávejte po 1 ml kapkách do té doby než proběhne změna barvy iontu).
Všimněte si ve výše zmíněné rovnici jak ion Ag+ navazuje chloridové ionty a vytváří molekulu chloridu stříbrného. 3. Nyní si zkuste představit, co se stane když přidáte HCl do reakce. Přidávejte ji po velmi malých částech dokud se rovnováha nezmění. 4. Je zapsaná reakce endotermní nebo exotermní? Pravým tlačítkem klepněte na nádobu a v menu vyberte tepelné vlastnosti. Zde můžete změnit teplotu roztoku od 0-99ºC. Zahřejte či ochlaďte roztok tak aby jste narušili jeho rovnováhu. Poté uplatněte Le Chatelierův princip abyste určili, zda je reakce endotermní či exotermní. 5. Nechte roztok ustálit svoji teplotu (tak aby byla konstantní). Použijte hodnoty koncentrace pro výpočet K. Nyní znova změňte teplotu roztoku a izolujte systém pomocí zaškrtnutí okénka Izolováno od okolí. Znova vypočtěte hodnotu K při jiné teplotě. Z nově vypočtené hodnoty K odhadněte, zda je reakce endotermní či exotermní. |
||||||||||||