Indgreb i et ligevægtssystem

Øvelsens formål er at manipulere med ligevægten ved at fjerne og tilsætte stoffer.

Teori:

Vores reaktionsskema for ligevægtsblandingen ser således ud:

Fe3+ + SCN- = FeSCN2+.

Ligevægten vi her arbejder med er homogen, fordi alle reaktionsdeltagerne befinder sig i samme fase, væske (l). Ifølge ligevægtsloven kan man opskrive en brøk, som ved ligevægt antager en ganske bestemt værdi:

Kc = [FeSCN2+]/[Fe3+]*[SCN-]

Denne brøk kaldes reaktionsbrøken og opskrives på grundlag af reaktionsskemaet. Produkterne indgår i tælleren, og reaktanterne indgår i nævneren. Ligevægtskonstantens, Kc, værdi er den samme før og efter reaktionen, da produkterne (i vores tilfælde FeSCN2+) vil reducere mængden af stofferne i nævneren (Fe3+ og SCN-), afhængig af om et stof bliver tilført eller fjernet. Derfor vil Kc altid være stabil ved ligevægte. Temperaturen har dog en afgørende betydning for Kc’s værdi. Reaktionsskemaets koefficienter indgår som eksponenter til koncentrationerne (se side 28 i kemi B).

Le Chateliers formulerede princippet om forskydning af kemiske ligevægte: Et ydre indgreb i et ligevægtssystem fremkalder en forskydning, som formindsker virkningen af indgrebet. Ved at anvende Le Chateliers princip kan man som regel forudsige forskydningens retning. Vi kan eksempelvis lave et indgreb i vores ligevægt:

Fe3+ + SCN- = FeSCN2+,

ved at tilsætte noget Fe3+, gøres reaktionsbrøken mindre end Kc, hvilket bevirker en forskydning til højre og gør væsken mørkere. Tilsætter man i stedet noget FeSCN2+ til ligevægtsblandingen, gør man brøken større end Kc og bevirker en forskydning til venstre og gør væsken lysere. Dette stemmer overens med Le Chateliers princip (se side 35 i kemi B).