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
Obecná bezpečnost
PLACEHOLDER PRO BEZPEČNOST
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
Čas
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)