Опыт 2. Влияние площади поверхности, на которой происходит взаимодействие, на скорость реакций в гетерогенных системах.
Налейте в 2 пробирки по 2 мл хлороводородной кислоты. Выберете 2 одинаковых по массе кусочка мела (карбоната кальция) и один из них разотрите в порошок.
В одну пробирку ссыпьте порошок, а в другую киньте кусочек мела. В какой из пробирок реакция пошла быстрее и почему? Напишите химическое уравнение прошедшей реакции и математическое уравнение её скорости.
Опыт3* . Влияние катализаторов на скорость реакции.
В 3 пробирки налейте по 3 мл концентрированного раствора перекиси водорода и прибавить одновременно в одну пробирку – щепотку ( шпателем) оксида марганца (IV), в другую –такое же количество оксида железа (III), в третью – оксид кремния (IV).
С одинаковой ли скоростью в 3 пробирках проходит реакция разложения перекиси водорода Н2О2 ÞН2О + О2
Выделение кислорода определяется по загоранию тлеющей лучинки, внесенной в верхнюю часть пробирки.
Какие из испытанных Вами веществ являются катализаторами реакции разложения перекиси водорода?
Опыт4 . Химическое равновесие.
Классическим примером обратимой реакции является взаимодействие между хлоридом железа (III) и роданидом калия KSNC
FeCl3 + 6 KSNC ↔К3[Fe(SNC)6] + 3KCl
Образующийся в результате раствор комплексной соли железа (III) карминово-красного цвета, интенсивность окраски раствора зависит от концентрации образующейся комплексной соли.
В пробирку налейте 3 мл хлорида железа (III) и по каплям добавляйте роданид калия до появления окраски раствора, похожей на цвет чая средней заварки.
Полученный раствор разлить на 4 пробирки. В первую добавить 1 мл концентрированного раствора хлорида железа, во вторую – 1 мл раствора роданида калия , в третью – насыпать немного (на конце шпателя) твердого
хлорида калия. Сравнить изменения окраски растворов в каждой пробирке с цветом раствора в четвертой пробирке.
Результаты опытов внести в табл.3
| № пробирки | Добавлено | Изменение окраски раствора | Смещение равновесия |
| 1 | FeCl3 | ||
| 2 | KSNC | ||
| 3 | KCl |
На основании полученных данных сделайте вывод, как надо изменять концентрации веществ, чтобы сдвинуть равновесие в нужную сторону.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ.
I . Разделы курса, необходимые для подготовки к лабораторной работе.
Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации, в каких единицах она выражается. Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация воды. рН воды. Связь между рН и рОН водных растворов электролитов. Активная концентрация ионов (активность) в растворе сильного электролита, ее зависимость от концентрации ионов, находящихся в растворе и от их зарядов. Константы диссоциации слабых электролитов. Определение рН разбавленных растворов сильных кислот и щелочей, слабых кислот и гидроксида аммония. Влияние разбавления водой на рН растворов кислот и оснований. Влияние температуры на процесс электролитической диссоциации.
Влияние на равновесие в растворе электролита присутствия растворимого вещества, содержащего одноименный ион. Влияние на равновесие в растворе электролита добавления растворимого вещества, не содержащего одноименные ионы.
Ионно-обменные реакции. Условия прохождения ионно-обменных реакций до конца. Полные и краткие ионно-молекулярные уравнения реакций.
II . Вопросы и упражнения.
1. Какие электролиты называются сильными, а какие – слабыми?
Перечислите кислоты и основания, являющиеся сильными электролитами.
2. Что такое полное ионно-молекулярной уравнение реакции? Что отражает краткое ионно-молекулярное уравнение?
Напишите полные и краткие ионно-молекулярные уравнения реакций между:
а) серной кислотой и гидроксидом натрия
б) сероводородной кислотой и гидрокидом натрия
Почему краткие ионно-молекулярные уравнения этих реакций различны? Будет ли одинаковым тепловой эффект этих реакций нейтрализации?
В каких случаях ионно-обменная реакция идет до конца, а в каких – до состояния
равновесия?
3. Определите, возможно ли протекание до конца реакций между:
а) гидроксидом аммония и хлороводородной (соляной) кислотой
б) сульфатом калия и нитратом натрия
в) хлоридом меди и гидроксидом калия
Ответы подтвердите записью уравнений реакций в молекулярной и ионно-молекулярной форме и сравнением Кдис, если это необходимо.
4. Чем определяются амфотерные свойства гидроксидов? Что получатся при растворении амфотерного гидроксида в щелочи?
Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме реакции растворения
гидроксида цинка в соляной кислоте и в гидроксиде калия.
5. Как влияет на равновесие в растворе электролита добавление вещества,
содержащего одноименный ион? Как изменится концентрация ионов водорода в растворе уксусной кислоты при добавлении ацетата натрия? Как изменится
концентрация гидроксил-ионов в растворе гидроксида аммония при добавлении
в раствор хлорида аммония?
6. Как влияет на равновесие в растворе электролита добавление вещества, не содержащего одноименные ионы? Как изменится активная концентрация ионов водорода в растворе соляной кислоты при добавлении в раствор сульфата натрия? Как изменится активная концентрация гидроксил-ионов в растворе гидроксида аммония при добавлении в раствор хлорида калия?
7. Рассчитайте рН 10-3 М растворов хлористоводородной (соляной) кислоты,
фтористоводородной кислоты, гидроксида калия, гидроксида аммония.
(При решении задач следует использовать понятия сильный и слабый электролит)
8. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций:
а) сульфат железа (II) ® сульфид железа (II) ® хлорид железа (II)
б) хлорид алюминия ® нитрат алюминия ® гидроксид алюминия
в) оксид цинка ® хлорид цинка ® гидроксид цинка
г) сульфат марганца ® нитрат марганца ® гидроксид марганца
д) гидроксид аммония ® хлорид аммония ® хлорид свинца
9. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций, с помощью которых можно доказать амфотерные свойства гидроксидов хрома (III), олова (II).
III . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Опыт 1. Сравнение химической активности сильных и слабых электролитов.
а) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов соляной и уксусной кислот. Определите рН растворов. Почему они различаются?
б) В две пробирки поместите по одной грануле цинка. В одну налейте приблизительно 1 мл уксусной кислоты, в другую – столько же соляной кислоты. Что Вы наблюдаете? В какой пробирке реакция идет интенсивнее? Напишите уравнения соответствующих реакций и объясните, почему в одной пробирке скорость реакции больше, чем в другой.
в) На универсальную индикаторную бумагу нанесите по 1 капле 2н растворов гидроксида натрия и гидроксида аммония. Определите рН растворов. Почему они различаются?
г) В две пробирки налейте приблизительно по 1 мл 2н раствора хлорида кальция. В одну пробирку прилейте столько же 2н раствора гидроксида натрия, в другую – гидроксида аммония. Что Вы наблюдаете? Объясните причину различного воздействия на хлорид кальция взятых оснований. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения наблюдаемых Вами процессов.
д) В две пробирки поместите приблизительно равные кусочки мрамора (карбоната
кальция). В одну пробирку прилейте 1 мл 2н раствора уксусной кислоты.
В другую – столько же 2н раствора соляной кислоты. В какой пробирке реакция
идет быстрее? Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения
реакций и объясните разницу в скоростях реакций.