Tiến hành thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ ion Cl- đến cân bằng của phức chất cobalt. Khi hòa tan tinh thể CoCl2.6H2O vào nước, ion Co2+ tạo thành phức chất [Co(OH2)6]2+ có màu hồng. Giữa phức này và ion Cl- tồn tại cân bằng:
[Co(OH2)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) ⇋ [CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l)
(hồng) (xanh lam)
Một học sinh tiến hành ba thí nghiệm và quan sát thấy hiện tượng như sau:
TN1: Đun nóng dung dịch màu hồng đến sôi → Dung dịch chuyển sang màu xanh lam
TN2: Thêm AgNO3 vào dung dịch xanh lam, nóng → Xuất hiện kết tủa trắng AgCl và dung dịch chuyển về màu hồng
TN3: Thêm HCl vào dung dịch hồng ở nhiệt độ phòng → Dung dịch chuyển sang màu xanh lam
a) Nếu thêm nhiều nước vào dung dịch màu xanh thì nồng độ [CoCl4]2- và Cl- đều giảm nên không ảnh hưởng đến cân bằng.
b) Ở nhiệt độ phòng, việc thêm HCl vào dung dịch hồng làm tăng nồng độ Cl- nên cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận tạo phức [CoCl4]2-.
c) Khi đun nóng, dung dịch chuyển từ hồng sang xanh vì chiều thuận của cân bằng trên là phản ứng tỏa nhiệt.
d) AgNO3 làm dung dịch màu xanh chuyển về màu hồng vì Ag+ kết tủa với Cl- làm giảm nồng độ Cl- trong dung dịch.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, nếu thêm H2O, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch vì khi pha loãng, cân bằng luôn chuyển dịch theo chiều làm số phân tử chất tan tăng lên (bên trái có 5 mol chất tan, bên phải có 1 mol chất tan).
(b) Đúng, thêm HCl(s) sẽ làm tăng nồng độ Cl- khiến cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận tạo phức [CoCl4]2-.
(c) Sai, theo TN1 thì chiều thuận thu nhiệt nên đun nóng cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận (hồng sang xanh lam).
(d) Đúng, Cl- tạo kết tủa AgCl sẽ không tham gia cân bằng được nữa nên nồng độ Cl- giảm khi thêm Ag+ —> Cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch (xanh lam sang hồng).