עקרון לה שאטלייה

Overview

מקור: המעבדה של ד"ר לין אוקונל — מכללת בוסטון

כאשר התנאים של מערכת בשיווי משקל משתנים, המערכת מגיבה באופן כזה כדי לשמור על שיווי המשקל. בשנת 1888, אנרי-לואיס לה שאטלייה תיאר תופעה זו בעיקרון הקובע, "כאשר שינוי בטמפרטורה, בלחץ או בריכוז מפריע למערכת בשיווי משקל כימי, השינוי יתובל על ידי שינוי בהרכב שיווי המשקל".

ניסוי זה מדגים את העיקרון של Le Châtelier בעבודה בתגובה הפיכה בין ברזל (III) יון ויון thiocyanate, אשר מייצר ברזל (III) יון thiocyante:

Fe³⁺(aq) + SCN^- (aq) Reversibly Equals FeSCN²⁺ (aq)

הריכוז של אחד היונים משתנה או על ידי הוספת כמות של יון אחד לפתרון או על ידי הסרה סלקטיבית של יון מהפתרון באמצעות היווצרות מלח בלתי מסיס. תצפיות של שינויי צבע מצביעות אם שיווי המשקל עבר לטובת היווצרות של המוצרים או המגיבים. בנוסף, ניתן לראות את ההשפעה של שינוי טמפרטורה על הפתרון בשיווי משקל, מה שמוביל ליכולת להסיק אם התגובה היא אקסותרמית או אנדותרמית.

Procedure

1. הכנת פתרונות שיווי משקל תיוצינאט ברזל(III)

מניחים 1 טיפה של 1 M Fe(NO₃₎₃ פתרון במבחנה לדלל עם 2 מ"ל של מים. מניחים 1 טיפה של 1 M KSCN במבחנה אחרת לדלל עם 2 מ"ל של מים. שתי מבחנות אלה משמשות כפקדים להשוואה לעומת המבחנות האחרות.
מקם 1 טיפה של 1 M Fe(NO₃₎₃ פתרון במבחנה.
הוסף טיפה אחת של 1 M KSCN למבחנה.
מוסיפים 16 מ"ל מים למבחנה ומערבבים היטב את התוכן.
תקליט תצפיות.
מחלקים את התערובת ל-2 מ"ל ב-8 מבחנות. אחת המבחנות נות

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תצפיות על הפתרונות הראשוניים ואת התערובת של שני הפתרונות ניתן לראות בטבלה 1.

תצפיות של תערובות שיווי משקל על תוספת של ריאגנטים שונים ניתן לראות בטבלה 2.

תצפית כאשר הטמפרטורה משתנה: במבחנ?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

העיקרון של לה שאטלייה פועל בגופי אדם. חמצן מועבר מהריאות לשרירים ולרקמות אחרות על ידי חלבון הנקרא המוגלובין (Hb) שנמצא בדם. מולקולת החמצן נקשרת לחלבון זה בתגובה הפיכה שניתן לתאר על ידי משוואת שיווי משקל:

Hb + 4 O₂ Reversibly Equals Hb(O₂)₄

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. הכנת פתרונות שיווי משקל תיוצינאט ברזל(III)

מניחים 1 טיפה של 1 M Fe(NO₃₎₃ פתרון במבחנה לדלל עם 2 מ"ל של מים. מניחים 1 טיפה של 1 M KSCN במבחנה אחרת לדלל עם 2 מ"ל של מים. שתי מבחנות אלה משמשות כפקדים להשוואה לעומת המבחנות האחרות.
מקם 1 טיפה של 1 M Fe(NO₃₎₃ פתרון במבחנה.
הוסף טיפה אחת של 1 M KSCN למבחנה.
מוסיפים 16 מ"ל מים למבחנה ומערבבים היטב את התוכן.
תקליט תצפיות.
מחלקים את התערובת ל-2 מ"ל ב-8 מבחנות. אחת המבחנות נותרה ללא פגע ומשמשת כשליטת FeSCN²⁺ . מספר המבחנות האחרות 1-7.

2. הוספת ברזל(III) ויונים תיוצינאטים לפתרון שיווי המשקל

כדי מבחן 1, להוסיף 1 טיפה של 1 M Fe(NO₃₎₃ פתרון.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
כדי מבחן 2, להוסיף 1 טיפה של פתרון KSCN אחד.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.

3. הוספת חנקות כסף לפתרון שיווי המשקל

כדי מבחן 3, להוסיף 3 טיפות של פתרון 0.1 M AgNO_3.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
הוסף 3 טיפות של 1 M Fe (NO₃₎₃ למבחנה.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
כדי מבחן 4, להוסיף 3 טיפות של פתרון 0.1 M AgNO_3.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
הוסף 3 טיפות של 1 M KSCN למבחנה.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.

4. תוספת אשלגן פוספט לתמיסת שיווי המשקל

כדי מבחנה 5, להוסיף 3 טיפות של 0.5 M K₃PO₄ פתרון.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
הוסף 3 טיפות של 1 M Fe (NO₃₎₃ למבחנה.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
כדי מבחנה 6, להוסיף 3 טיפות של 0.5 M K₃PO₄ פתרון.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.
הוסף 3 טיפות של 1 M KSCN למבחנה.
לנער כדי לערבב ולהקליט כל תצפיות.

5. שינוי טמפרטורת פתרון שיווי המשקל

מניחים מבחנה 7 באמבט מים 70-80 מעלות צלזיוס למשך 1-2 דקות.
השווה את הפתרון החם לפתרון במבחנה הלא מחוממת (בקרת FeSCN^2+), ותיעד תצפיות כלשהן.
לאסוף את התוכן של מבחנות 3 ו 4 בצנצנת פסולת המעבדה שכותרתו "כסף". יוצקים את התוכן של כל המבחנות האחרות לביוב.

PLAYLIST

Loading...

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved