Kesetimbangan kimia – pergeseran N₂O₄ ⇌ 2NO₂

KimiaLaju reaksi dan kesetimbanganUsia 16–17

Gunakan di kelas saya

Sebuah labu tertutup berisi kesetimbangan N₂O₄ (tak berwarna) ⇌ 2NO₂ (cokelat kemerahan). Ubah suhu atau mampatkan/perbesar labu, lalu amati warna labu dan grafik konsentrasi terhadap waktu: sistem bergeser tepat seperti yang diramalkan asas Le Chatelier dan mencapai kesetimbangan baru, sedangkan K sendiri hanya berubah karena suhu.

Pelajaran: Kesetimbangan kimia dan pergeseran kesetimbangan

Yang ditunjukkan

Dinitrogen tetroksida dan nitrogen dioksida membentuk kesetimbangan dinamis N₂O₄ ⇌ 2NO₂ dengan reaksi maju yang endoterm. Karena NO₂ berwarna cokelat kemerahan dan N₂O₄ tidak berwarna, warna gas langsung menunjukkan arah pergeseran kesetimbangan. Simulasi menerapkan asas Le Chatelier secara kuantitatif: pemanasan memperbesar K dan menggeser ke NO₂; pemampatan menggeser ke N₂O₄, sisi dengan molekul gas lebih sedikit; penambahan NO₂ membuat Q lebih besar dari K sehingga reaksi balik berlangsung sampai Q = K. Hanya suhu yang mengubah K; tekanan dan konsentrasi hanya menggeser posisi kesetimbangan.

Cara menggunakan

Biarkan sistem stabil, lalu ubah satu faktor setiap kali sambil mengamati labu dan grafik konsentrasi. Naikkan dan turunkan Suhu, lalu perhatikan perubahan warna dan K. Kecilkan Volume labu: warna mula-mula makin gelap karena gas dimampatkan, lalu sedikit memudar saat sistem bergeser ke N₂O₄. Tekan Tambah NO₂ dan minta siswa memperkirakan kesetimbangan baru sebelum grafik mendatar.

Parameter yang dapat diubah

  • Suhu 0–120 °C
  • Volume labu 0,5–4 L
  • Jumlah awal N₂O₄ 0,02–0,4 mol
  • Tampilkan grafik konsentrasi

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Apa yang terjadi pada warna labu dan nilai K ketika suhu diturunkan, dan mengapa?
  2. Mengapa gas langsung menjadi lebih gelap setelah dimampatkan, lalu sedikit memudar?
  3. Setelah NO₂ ditambahkan, apakah konsentrasi NO₂ pada kesetimbangan baru lebih tinggi atau lebih rendah daripada sebelum penambahan?

Ide mengajar

Semua panduan