Kemisk Jämvikt

Inledning

Syfte

Jag ska undersöka reaktionen mellan järn(111)-joner och tiocyanatjoner. Syfte med laborationen att bevisa att teorin stämmer också i praktiken med undantag från noggranheten. Jag vill undersöka hur jämvikten förskjuts vid tillsättning av olika kemikalier , hur lösningar ändrar färgen beroende på dess innehåll.

Material

Utrustning                             Kemikalier

Pipet                                       Fe(NO3)3, järnnitratlösning

Provrörställ                            KOCN, kaliumcyanatlösning

5 provrör                                NaF, natriumfluoridlösning

1 litet mätglas                         AgNO3, silvernitratlösning

Utförande

Det första vi gjorde var att vi ställde upp 5 toma provrör  ungefär  av samma storlek, märkte de med sifrorna ett till fem  och fyllde de till hälften med det färdiggjorda kompplexet:  Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN2+.

Till det första provröret tillsatte vi  Fe(NO3)3, järnnitratlösning   och antecknade resultatet.

Till det andra provröret tillsatte vi KOCN, kaliumcyanatlösning och antecknade resultatet.

Till det tredje provröret tillsatte vi ca fyra droppar NaF, natriumfluoridlösning och antecknade resultatet.

Till det fjärde provröret tillsatte vi AgNO3,   silvernitratlösning och väntade, sedan tillsatte vi lite mer av lösningen och antecknade. Efter en stund tillsatte vi NaCl till samma provör och antecknade resultatet.

Det femte provröret lämnade vi oberört.

Resultat

Etersom experimentet A var redan gjort så slapp vi det men kan kort säga att det hände en reaktion mellan järn(111)nitratlösningen och kaliumtiocyanatlösningen som såg ut så här: Fe + SCN ↔ FeSCN. Det var järn(111)-joner och tiocyanatjoner som reagerat och bildat detta komlexet. Färgen på blandningen blev jordgubsaftfärgad, ganska mörk färg. I experiment B när vi tillsatte i det första provröret mer järn(111)nitralösningen blev färgen ännu mörkare. Sedan tillsatte vi till det andra provröret mer kaliumtiocyanatlösningen och färgen blev här också mörkare. I experimentet C tillsatte vi till det tredje provröret natriumfluoridlösning och färgen blev plötsligt ljusare i provröret, alltså det bildades: Fe3+ + 6F- → FeF3-. Sedan tillsatte vi till det fjärde provröret silvernitratlösning då blev färgen ljusare och på bottnet av provröret bildades det ett svålöslig salt: Ag+ + SCN- → AgSCN(s). När vi tillsatte till samma provrör lite av natriumkloridlösningen bildades det tyvärr inget salt som det tydligen borde ha gjort: Ag+ + Cl- → AgCl(s). Blandnigen blev bara väldigt grumlig och kanske lite ljusare än den var innan.

Jag tror inte att vi hade så många felkällor men jag är säker på att det var på grund av de vi inte fick ut silverklorid: Ag+ + Cl-→ AgCl(s). Är fortfarande nyfiken varför det blev som det blev.

Diskussion

Första experimentet som vi slapp göra visade i alla fall att järn(111)nitralösningen tillsammans med kaliumcyanatlösningen bildade ett jordgubssaftfärgad komplex: Fe3+ + SCN- ↔ FeSCN2+. Det var egentligen det som vi lätt vara i provrör 5 där tre partikelslagen deltog oavbrutet i två reaktioner. Mellan partiklarna rådde det en kemisk jämvikt. Det är då reaktionen har samma reaktionhastigehten som dess motsatta reaktion och koncentrationerna av reaktanterna och produkterna är konstanta, alltså det var en dynamisk jämvikt. Alla kemiska jämvikter är dynamiska!

I experimentet B störde vi jämvikten genom att tillsätta till första provröret järn(111)nitralösningen och till det andra kaliumcyanatlösningen. I de båda fallen blev färgen på blandningen mörkare för att vi bildade mer av FeSCN2+. I det första fallet ökade vi järnjonkonecentrationen genom att tillsätta mer järn vilket gjorde att reaktionen gick åt höger för att jämna ut koncentartionerna, samtidigt minskade tiocyanatjonernas koncentration på vänster sida. I det andra fallet okade vi tiocyanatjonernas koncentration genom att tillsätta mer tiocyanat vilket gjorde att reaktionen gick också åt höger för att jämna ut koncentrationerna på bägge sidor, samtidigt miskade vi järnjonernas koncentration på vänster sida för att vi bildade mer av produkten, så borde reaktanterna minska.

Enligt teori bildar fluoridjoner ett mycket starkt komplex med järn(111)joner: Fe3+ + 6F- → FeF3. I experiment C tillsatte vi till det tredje provröret natriumfluoridlösning och färgen på blandningen blev ljusare. Det var för att järnkoncentrationen minskade istället bildades det ett annat koplex nämligen järnfluorid som gjorde lösningen ljus. Nettoreaktionen gick åt vänster för att jämna ut koncentrationen av järnjoner och tiocyanatjoner, alltså tiocyanat ökade medan FeSCN2+ minskade. Silverjoner bildar ett svårlösligt salt med tiocyanatjoner vilket vi bevisade när vi tillsatte silvernitratlösning till det fjärde provröret. Efter en stund bildades det bara mer och mer kristaller på bottnet av provröret tills alla joner hade reagerat. Reaktionen: Ag+ + SCN- → AgSCN(s).  Tiocyanat koncentrationen minskade vilket bidrog tiil att färgen blev också ljusare. Nettoreaktionen gick åt vänster för att jämna ut och då minskade FeSCN2+ medan järn(111)jonkoncentrationen ökade på vänster sida. Sedan sa teorierna att silverjoner och klorid...