Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

CoCl2∙6H2O – vliv koncentrace na rovnováhu

Pomůcky

větší zkumavka, kapátko, zátka

Chemikálie

roztok CoCl2∙6H2O, konc. HCl, destilovaná voda

Postup

Do větší zkumavky nalijte 2 ml roztoku hexahydrátu chloridu kobaltnatého. Přidávejte postupně koncetrovanou kyselinu chlorovodíkovou – obsah zkumavky mírně protřepejte. Následně přilévejte vodu – opět mírně protřepejte obsah zkumavky.
Hexahydrát chloridu kobaltnatého má růžovou barvu, po přidání koncentrované kyseliny chlorovodíkové se zbarvení roztoku mění na modré. Přilíváním vody se barva vrací na původní růžovou.

Princip

Co2+ z hexahydrátu chloridu kobaltnatého je ve vodném roztoku obklopen 6 molekulami vody – vytváří komplexní aquakation [CoII(H2O)6]2+, který má oktaedrické uspořádání.

Přidáváním koncetrované kyseliny chlorovodíkové k roztoku hexahydrátu chloridu kobaltnatého, respektive ke komplexní částici [CoII(H2O)6]2+ dochází ke zvýšení koncentrace chloridových aniontů v roztoku, a tím k postupnému nahrazování molekul vody v koordinační sféře Co2+ chloridovými anionty. Vzniká komplexní anion [CoIICl4]2- – mění se náboj komplexní částice, ale také prostorové uspořádání: z oktaedrického na tetraedrické. Tyto dva komplexy mají odlišné barvy – oktaedrický [CoII(H2O)6]2+ je růžový, tetraedrický [CoIICl4]2- má modrou barvu. Tuto změnu můžeme popsat rovnicí:

Chemická rovnováha:
Na základě Le Chatelierova principu pokud je chemická rovnováha porušena, musí dojít k jejímu obnovení. V tomto případě je chemická rovnováha této reakce narušena zvyšující se koncentrací jedné z výchozích látek – dochází tedy k posunutí chemické rovnováhy směrem k produktům.
Pokud je k modrému komplexnímu aniontu [CoIICl4]2- přidávána voda, dochází opět k nahrazování chloridových aniontů v kooordinační sféře Co2+ molekulami vody. Vytváří se oktaedrický komplex [CoII(H2O)6]2+ růžové barvy.
Z toho vyplývá, že zvyšováním koncetrace výchozích látek dochází k posunu chemické rovnováhy ve směru reakce (směrem k produktům – doprava). Naopak pokud se zvýší koncetrace produktů, dochází k posunutí rovnováhy proti směru reakce (směrem k reaktantům – doleva).

Využití

chemická rovnováha, d-prvky (kobalt – komplexní sloučeniny)

Typ pokusu

demonstrační

Obecná bezpečnost

Varování! 

Všechny znázorněné pokusy smí provádět pouze osoby s odborným vzděláním chemického zaměření a to pouze při dodržení všech bezpečnostních pravidel a postupů a v prostorách k tomu určených. Předem je vždy nutné se důkladně seznámit s vlastnostmi jednotlivých chemických látek prostřednictvím příslušných bezpečnostních listů, s jejich nebezpečnými vlastnostmi a pokyny pro bezpečné zacházení, skladování i likvidaci. Videa mají sloužit především jako ilustrace vlastností látek, nikoliv jako návod k provedení pokusu. Jakékoliv napodobování činností na videu je pouze na vlastní nebezpečí. Poskytoval této webové stránky ani její distributoři nenesou žádnou odpovědnost za případnou újmu na zdraví či majetku, zejména pak za újmu vzniklou napodobováním v aplikaci znázorněných pokusů.

Uživatel webové stránky www.studiumchemie.cz stvrzuje, že si varování řádně přečetl a jeho obsahu porozuměl.

 

Vlastnosti látek

Chlorid kobaltnatý hexahydrát – nebezpečný, zdraví škodlivý při požití, může vyvolat  alergickou kožní reakci, při vdechování může vyvolat příznaky alergie nebo astmatu nebo dýchací potíže, podezření na genetické poškození, může vyvolat rakovinu při vdechování, může poškodit reprodukční schopnost, vysoce toxický pro vodní organismy, vysoce toxický pro vodní organismy, s dlouhodobými účinky.

dle GHS: dle staršího značení:  

Kyselina chlorovodíková – nebezpečná, může způsobit podráždění dýchacích cest, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:      dle staršího značení: 

Bezpečnost

dodržujte bezpečnostní předpisy při práci s konc. HCl (žíravá), CoCl2∙6H2O (toxický)

Čas

příprava – 5 minut, vlastní provedení – 5 minut

Tipy

– ke 2 ml roztoku CoCl2∙6H2O je třeba přidat cca 2 ml konc. HCl
– zkumavka se zahřívá při přidávání konc. HCl
– při přidávání vody se mění zbarvení v horní části obsahu zkumavky – obsah zkumavky nutno protřepat

Video

http://www.chem-toddler.com/chemical-equilibrium/coii-concentration.html (Co(II) Concentration, pokus názorný, rychlý, se zvukem laboratoře)