Wiele reakcji chemicznych przebiega w dwóch kierunkach, do przodu i do tyłu. Z biegiem czasu reakcje do przodu i do tyłu będą zachodzić w tym samym tempie, a stężenie reagentów i produktów nie będzie się już zmieniać. Jest to tak zwana równowaga chemiczna.
W równowadze chemicznej stężenia każdego składnika są powiązane ze sobą stałą równowagi K, która jest stosunkiem stężeń produktu do stężeń reagentów, z których każdy jest podniesiony do potęgi ich współczynników stechiometrycznych.
Ale jak określić stężenia równowagi? Jedna z metod mierzy intensywność długości fali światła, którą produkt pochłania przed i po przejściu przez próbkę. Różnica intensywności nazywana jest absorbancją i odpowiada ilości związku absorbującego w próbce.
Być może pamiętasz, że elektrony w większości zajmują stan podstawowy. Kiedy pochłaniają pewną ilość energii, są wzbudzone do wyższego poziomu energii. Energia ta odpowiada określonej długości fali światła. Możesz znaleźć tę długość fali i zmierzyć absorbancję za pomocą spektrofotometru, który kieruje wiązkę światła przez próbkę i mierzy zmianę intensywności na jednej lub więcej długościach fali.
Absorpcja jest równa ujemnemu logarytmowi natężenia światła tłumionego w stosunku do natężenia światła padającego. Wykreślając wartości absorbancji wielu roztworów o różnych znanych stężeniach produktu, obserwujemy liniową zależność między absorbancją a stężeniem. Jest to przykład prawa Piwa.
Prawo Beera jest wyrażone matematycznie za pomocą tego równania, gdzie A to absorbancja, epsilon to molowy współczynnik tłumienia, stała zmienna dla każdego związku, l to długość drogi światła przez próbkę, a c to stężenie związku.
Identyfikując funkcję liniową dla danego związku przy określonej długości fali i długości ścieżki, można wykorzystać dane absorbancji roztworu w stanie równowagi do określenia stężenia równowagowego produktu. Stamtąd możesz obliczyć stężenia równowagowe reagentów i rozwiązać stałą równowagi. W tym laboratorium przygotujesz roztwory izotiocyjanianu żelaza(III) i użyjesz spektrofotometru do określenia jego absorbancji przy różnych stężeniach.
At the end of this lab, students should know...
Równowaga chemiczna występuje, gdy szybkość reakcji do przodu i do tyłu jest równa, a stężenia reagentów i produktów nie zmieniają się. W równowadze chemicznej stężenie każdego składnika jest powiązane ze sobą za pomocą stałej równowagi, Keq.
Stała równowagi reakcji chemicznej to stosunek stężeń produktu do stężeń r...
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.