Διαλέξη 13 / Διάλεξη 13 / σύντομη περιγραφή - Ακριβός Περικλής (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2015)
σύντομη περιγραφή: Επίδραση στη θέση της χημικής ισορροπίας με τη ΜΑΖΑ. Η χημική ισορροπία είναι μια κατάσταση δυναμικής ισορροπίας, στην οποία καταλήγει περίπου κάθε αντίδραση, στην πορεία της οποίας δεν σχηματίζεται κάποιο αέριο προϊόν ή κάποιο πολύ δυσδιάλικο σώμα, που είναι πράγματα τα οποία μπορούν σχετικά εύκολα να απομακρυφθούν από το χώρο της αντίδρασης. Κάτι το οποίο συνήθως ξεχνούμε είναι ότι στην θέση της χημικής ισορροπίας, μέσα στο δοχείο που πραγματοποιείται η αντίδραση, υπάρχουν όλα τα σώματα. Αν δηλαδή έχουμε υπόψη μας ότι μία αντίδραση περιγράφεται ως εξής, α και β αντιδρώντα σώματα, βελάκι, δάμα και δέλτα προϊόντα σώματα, μέσα στο δοχείο, τη στιγμή που υπάρχει χημική ισορροπία, συνηπάρχουν και τα αντιδρώντα και τα προϊόντα. Σε ποσότητες και έτσι προσδιορίζονται από τη σταθερά της χημικής ισορροπίας. Τώρα εμείς την χημική ισορροπία την συναντάμε στο εργαστήριο, ακόμα και σε περιπτώσεις ισορροπίας δεν γίνεται αναλυτική αναφορά σε αυτήν. Δηλαδή σε κάποιες περιπτώσεις λέει ξέρετε θα κάνουμε τώρα μια αντίδραση και αυτή η αντίδραση έχει απόδοση 80%. Γιατί έχει απόδοση 80%? Συνήθως επειδή συμβαίνουν κάποιες άλλες παράπλευρες αντιδράσεις και συνήθως συνηθέσταται επειδή υπάρχει και η αντίστορια δίδραση. Συνεπώς παίρνουμε μόνο το 80% του προϊόντος, το οποίο η στοιχειομετρία της αντίδρασης προβλέπει ότι θα πάρουμε. Έτσι λοιπόν σε πολλές περιπτώσεις δεν αναφερόμαστε συγκεκριμένα στην χημική ισορροπία της αντίδρασης. Αναφερόμαστε έμμεσα όταν μιλάμε για την απόδοση που έχει η αντίδρασή μας. Στο πείραμα Παρθοδηφύλη θα συμβεί με ομαγγελής αυδηγάτης και επίσης θα γίνει μακροσκοπική παρατηρήση των διορυμάτων και κυρίως του χρώματος τους. Αξίζει να θυμηθούμε εδώ ότι οι μακροσκοπικές παρατηρήσεις που θα γίνουνε βοηθούν στην κατανόηση του γεγονότος ότι η αντίδραση έγινε αρχικά και αφεντέρωτο ότι μετατοπίστηκε η θέση ισορροπίας είτε προς τα αριστερά είτε προς τα δεξιά σε σχέση με τη γραφή της χημικής εξίσουσης που την περιγράφει. Θα παρατηρήσουμε δύο κύριους τρόμπους με τις οποίες μπορούμε να μεταβάλλουμε από τη χημική ισορροπία. Ο πρώτος είναι η μεταβολία της μάζας και ο δεύτερος η μεταβολία της δημοκρασίας. Εδώ λοιπόν θα ξεκινήσουμε μια πειραματική διαδικασία, καταρχήν να σχηματίσουμε ένα μείγμα όπου θα πραγματοποιηθεί μια αντίδραση. Καλό είναι να σημειώσουμε σε αυτό το σημείο ότι οι παρατηρήσεις αρχίζουν από τη στιγμή που παίρνουμε το πρώτο αντιδραστήριο. Εδώ λοιπόν χρησιμοποιούμε τριπλορύχο σίδηρο, θυοκιανιούχο αμμόνιο, προσθέτουμε σε ένα σωλήνα περίπου ίσες ποσότητες από διαλύματα ίσης συγκέντρωσης. Εκείνο που εγώ κουράχισα παραπήρυσα ήταν ότι το διάλειμμα από το προλύου που συνδύουν και έναν κίτρινο χρώμα ενώ όταν τα δύο διαλύματα αναμείχθηκαν παρασκευάστηκε ένα σκούρο κόκκινο προϊόν. Εδώ έχουμε αρεώσει με νερό και όπου μου φάνηκε μ' ένα περίεργο είναι ότι ενώ θα περίμενα το σκούρο κόκκινο χρώμα να με δοτραπεί σε πιο ανοιχτό κόκκινο χρώμα αυτό είναι πρωτοκαλί. Το πρωτοκαλί για μένα έχει την ένδειξη πως μέσα εδώ σε αυτό το σωλήνα συνηπάρχουν και εκείνο το αρχικό κίτρινο αντιδρών σώμα και αυτό το τελικό κόκκινο σώμα το οποίο συνοδίστηκε. Αυτό που θα κάνουμε τώρα στη συνέχεια είναι να μελετήσουμε την επίτραση κάποιων παραγώντων στη θέση ισορροπίας αυτής της κοινικής αντίδρασης. Οι παράγοντες που θα μελετήσουμε είναι τρεις σε ρυθμό και τα συνέπεια το περιοχόμενο το σωλήνα μας θα το διακρίνουμε σε τέσσερα μέρη περίπου ίσα σαν ποσότητα, έτσι. Αυτό το οποίο έχουμε να κάνουμε είναι να προσθέσουμε σε καθέναν από τους σωλήνες μια μικρή ποσότητα από κάποιο επίτραστιδο. Στον πρώτο λοιπόν θα προσθέσουμε δυό-τρεις σταγόνες από διάλειμμα τρικλώριο του συνδύρου. Στον δεύτερο θα προσθέσουμε δυό σταγόνες από διάλειμμα θεϊοκοιανιόχου αμμονίου. Και στον τρίτο λοιπόν δυό-τρεις σταγόνες από διάλειμμα χλωριούχου αμμονίου. Ας αναμίξουμε τους σωλήνες. Τώρα, εκείνο το οποίο πρέπει εμείς να σκεφτούμε είναι, τι παρατήρηση μπορούμε να κάνουμε. Στον δεύτερο το σωλήνα, η παρατήρηση που έχω να κάνω είναι ότι δεν προσθέσαμε τίποτα. Αφού λοιπόν δεν προσθέσαμε τίποτα, αυτός ο σωλήνας περιγράφει την θέση που είχε η χημική ισορροπία όπως εγώ την πετύχα πριν κάνω την επίτραση οπτικότερου παράγοντα. Άρα, εκείνο το οποίο έχω να παρατήρησω στη συνέχεια είναι, τι έχει συμβεί σε καθένα από τους άλλους τρεις σωλήνες σε σχέση με αυτόν. Το χρώμα λοιπόν αυτού του τέταρτου σωλήνα, το πιο δεξιά, είναι αυτό που αποδίδει το τι η κατάσταση υπήρχε στο διάλειμμα μου όταν έφτασα τη θέση σε μια χημική ισορροπία όπως ήταν αυτή. Σε πώς η σύγκριση που έχω να κάνω κάθε φορά είναι το χρώμα της σωλήνας, που με ενδιαφέρει, ως προς το χρώμα αυτού του σωλήνα, του τέταρτου. Εγώ έτσι κοιτώντας τα απόδοχα και τους φέρω κοντά κοντά, μπορώ να καταλάβω ότι στους δύο πρώτους σωλήνες το χρώμα γίνε πιο σκούρο σε σχέση με αυτόν του τέταρτου σωλήνα, στον τρίτο σωλήνα γίνε κάπως πιο ανοιχτό σε σχέση με αυτόν τον τέταρτου σωλήνα. Τι σημαίνει αυτό για μένα. Αυτό σημαίνει ότι στους δύο πρώτους σωλήνες, καθώς προσέθεσα αυτά τα δύο αντιδραστήρια, τον τουρχωριούχο σίδερο και τον τουρχωριανίου ποπαμόνιο, πρέπει η θέση της ισορροπίας να μεταχλήθηκε και να πήγε προς την κατεύθυνση εκείνη που είχα το κόκκινο προϊόν σώμα. Το εξώτερο κόκκινο, λιγότερο κίτρινο, το αποτέλεσμα είναι ότι το χρώμα μου φαίνεται πιο σκούρο σε σχέση με και το ποπαστρευχείο. Στον τρίτο σωλήνα που προσέθεσα χωριούχο ποπαμόνιο, το χρώμα μου φαίνεται πιο ανοιχτό. Πιο ανοιχτό σημαίνει η θέση της ισορροπίας που μετακινήθηκε, μάλλον προς το κίτρινο προϊόν. Περισσότερο κίτρινο, λιγότερο κόκκινο, το χρώμα μου φαίνεται να είναι πιο ανοιχτό σε σχέση με τον σωλήνα, πραγματικά από τον τέταρτο, στον οποίο δεν έχει πραγματοποιηθεί κανένας είδος επενταγωλή. Προσέξτε ότι αυτό είναι κάτι πάρα πολύ σημαντικό. Όταν σε μια αντίδραση πρέπει να εξετάσω την επίδραση κάποιων παραγώδων, το μείγμα της αντίδρασης μου θα το χωρίσω, όχι σε τόσα μέρη όσοι είναι οι παράγωτοις που θέλω να μελετήσω, αλλά σε τόσα μέρη συνένα. Το ένα, από πέρα το τέταρτο μέρος, θα παραμείνει στην άκρη, χωρίς να χρησιμοποιηθεί για κανείς ούτως αντίδραση. Θα είναι αυτό που θα χρησιμοποιούμε σαν σημείο αναφοράς κάθε φορά. Σε κάθε άλλη περίπτωση θα εξετάζουμε τι συνέβη σε σχέση με αυτό το συγκεκριμένο δείγμα, είχαμε καμία ιδιαίτερη επίδραση.