Дослід 1. Вплив концентрації реагуючих речовин на швидкість реакції в гомогенній системі

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Загальні вказівки

Цю залежність можна виявити на прикладі реакції взаємодії водного розчину тіосульфату натрію з сірчаною кислотою, що протікає за рівнянням:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ ® Na₂SO₄ + Н₂О + SO₂ + S¯.

Досліджувана реакція протікає в кілька стадій:

1) Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ ® Na₂SO₄ + H₂S₂O₃;

2) H₂S₂O₃ ® H₂SO₃ + S¯; 3) H₂SO₃ ® Н₂О + SO₂.

Реакції 1,3 протікають миттєво. Найбільш повільною є реакція 2, що і визначає загальну швидкість реакції. Ця реакція є реакцією першого порядку. Нерозчинна сірка виділяється у виді блакитнувато-білої опалесценції (каламуть). Час від початку реакції до появи перших слідів каламуті залежить від концентрації реагуючих речовин і температури. Для реакції першого порядку швидкість хімічних реакцій можна знайти по формулі: V = , де - час протікання реакції.

Хід роботи:

Проводять контрольний дослід: наливають у пробірку 1 мл розчину H₂SO₄, в іншу пробірку – 5 мл розчину Na₂S₂O₃. Доливають у пробірку з кислотою розчин тіосульфату натрію і добре струшують. Спостерігають початок реакції по появі блакитнувато-білої опалесценції.

Проводять ще п'ять аналогічних дослідів, змінюючи концентрацію розчину Na₂S₂O₃ шляхом розведення його водою відповідно до даних таблиці 3. Зливають попарно приготовлені розчини (розчин 1 вливають у розчин 2) і відраховують час по секундоміру з моменту зливання розчинів до початку появи каламуті. Дані досліду заносять у таблицю 3.

Т а б л и ц я 3

Експериментальні дані залежності υ = f( c)

Розраховують концентрації С^*(Na₂S₂O₃) за формулою:

С^*( Na₂S₂O₃) = моль/л, де С⁰(Na₂S₂O₃) = 0,1 моль/л,

С⁰(H₂SO₄) = 0,5 моль/л .

Розраховують – швидкість реакції. Розраховують k – константу швидкості. Будують графік залежності швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин. На осі абсцис відкладають у визначеному масштабі відносні концентрації тіосульфату натрію, на осі ординат – відповідні їм швидкості.

Дослід 2. Вплив температури на швидкість реакції в гомогенній системі

Готують розчини другого досліду відповідно до таблиці 4.

Т а б л и ц я 4

Експериментальні дані залежності υ = f ( t)

Готують п'ять пробірок з розчином 1 і п'ять пробірок з розчином 2.

Кожну пару пробірок (розчинів 1 і 2) термостатують у хімічній склянці з водою, температура якої зазначена в таблиці. Воду в хімічній склянці нагрівають на електроплитці (на 2-3 градуса вище температури, зазначеної в таблиці). Температуру контролюють по термометру, зануреному в склянку з водою, що нагрівається. Довівши температуру до необхідного значення, зливають вміст пробірок (розчин 1 доливають до розчину 2) і визначають час до появи каламуті. Дані досліду заносять у таблицю і розраховують – швидкість реакції, k – константу швидкості і температурний коефіцієнт із формули: ;

Будують графік залежності швидкості реакції від температури. На осі абсцис відкладають значення температури, на осі ординат – відповідні їм швидкості.

У висновках укажіть:

- Як змінювалася швидкість реакції зі зміною концентрації тіосульфату натрію?

- Чи залежить константа швидкості від концентрації і температури?

- Як впливає температура на швидкість реакції?

- Яке значення має температурний коефіцієнт однієї і тієї ж реакції?

Дослід 3. Вплив каталізатора на швидкість реакції

У дві пробірки вносять по 1 - 2 мл 0,5 н. розчину калій роданіду KSCN і по 2 - 3 краплі 0,5 н. розчину ферум (3+) хлориду. Що спостерігаєте?

В одну з пробірок додають 2 – 3 краплі 1 н. розчину купрум сульфату CuSO₄. В обидві пробірки вносять невелику кількість тіосульфату натрію. Спостерігають різну швидкість знебарвлення розчинів, що відбувається унаслідок відновлення ферум (3+) до ферум (2+):

2Fe(SCN)₃ + 2Na₂S₂O₃ ® Na₂S₄O₆ + 2Fe(SCN)₂ +2NaSCN.

Відзначають усі спостереження і записують рівняння реакцій:

- взаємодії ферум (3+)хлориду з роданідом калію з утворенням Fe(SCN)₂;

- відновлення ферум (3+) у ферум (2+) натрій тіосульфатом. Яке забарвлення має Fe(SCN)₂?

У висновку вкажіть: що з'явилося каталізатором у даному досліді?

6.2. Список рекомендованої літератури

1. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1986. – С.114-135.

2. Курс общей химии/Под ред. Коровина А.В. – М.: Высш. шк., 1985. – С.107-144.

3. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988. – С.162-181.

4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1985. – С.86-102.

5. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высш. шк., 1981.-С. 191 – 224 (2001. – С. 212-226).

6. Слободяник М.С., Улько Н.В., Бойко К.М., Самойленко В.М. Загальна та неорганічна хімія: Практикум . – К.: Либідь, 2004. – 336 с.