В пробирке с порошком реакция идёт быстрее.

Скорость химических реакций

 

 

Выполнил:	В.В. Татаринов	____________________________ (подпись)
студент 1 курса НТ-10-1/1
29.11.2010
Принял: доцент кафедры квантовой физики и нанотехнологий НИУ «ИрГТУ»   ____________________________ (дата)	С.А. Скорникова	____________________________ (подпись)

 

Иркутск 2010

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

 

Цель работы: изучение скорости гомогенных и гетерогенных реакций, изучение влияния на скорость гомогенной реакции концентрации и температуры.

Реактивы: 2,5 %-ный раствор H₂SO₄, 5 %-ный раствор Na₂S₂O₃, мел(СаСОз), 0,1М раствор HCl, дистиллированная вода.

Оборудование: штатив с пробирками, мерные пипетки (2 мл), резиновые груши, стеклянные палочки, секундомер, плитки и стаканы с водой (водяная баня), термометры, ступка с пестиком.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Опыт 1

1) Возьмём восемь чистых пробирок. В первые четыре пробирки (№ 1, 2, 3, 4) нальем пипеткой по 2 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты, а в четыре других (№ 1а, 2а, 3а, 4а) – 5%-ный раствор тиосульфата натрия и воду.

2) Сольём попарно полученные растворы (к раствору тиосульфата натрия будем приливать раствор серной кислоты):

3) Перемешаем содержимое пробирок и замерим по секундомеру, через какой промежуток времени появляется муть. Определим скорость реакции Результаты представим в таблице 2.

Таблица 2

Номер опыта	Объем раствора H2SO4, мл	Объем раствора Na2S2O3, мл	Объем воды, мл	Общий объем, мл	Относительная концентрация Na2S2O3, М	Время, с	Скорость реакции
					0,66		0,040
					0,50		0,030
					0,33		0,027
					0,17		0,011

 

4) Представим график зависимости скорости реакции от относительной концентрации раствора тиосульфата натрия:

 

Опыт 2

1) Нальём в четыре пронумерованные пробирки (№ 1, 2, 3, 4) пипеткой по 2 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты, а в другие четыре пробирки (№ 1а, 2а, За, 4а) – по 2 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия.

2) Все пробирки поставим в стакан с холодной водой. Через 5 минут измерим температуру воды в стакане. Вынем из воды пробирки 1 и 1а, быстро прильём раствор серной кислоты в раствор тиосульфата натрия. Отмерим время по секундомеру от момента сливания до появления слабой мути.

3) Второй опыт (с пробирками 2 и 2а) проведём аналогично первому, но при температуре на 10°С выше первоначальной.

4) Третий опыт (с пробирками 3 и За) проведём при температуре на 20°С выше первоначальной, нагревая растворы таким же образом, как указано выше.

5) Нагрев воду в стакане еще на 10°С, проведём опыт с растворами 4 и 4а.

6) Результаты представим в таблице 2.

Таблица 2

Номер опыта	Объем раствора H2SO4, мл	Объем раствора Na2S2O3, мл	Относительная концентрация Na2S2O3, М	Температура, °C	Время, с
			0,5
			0,5
			0,5
			0,5

 

7) Представим график зависимости скорости реакции от температуры:

Опыт 3

1) Возьмём два одинаковых по размеру кусочка мела (СаСОз). Один из них разотрём в ступке в порошок и высыпим его на лист бумаги.

2) Нальём в две пробирки по 5 мл раствора соляной кислоты и одновременно в одну бросим кусочек мела, а в другую – ссыпим порошок.

В пробирке с порошком реакция идёт быстрее.

4) Составим уравнение реакции взаимодействия мела с соляной кислотой. Напишите уравнение для скорости этой реакции.

СаСОз + 2HCl ® CaCl₂ + H₂O + CO₂­

5) Скорость реакции тем больше, чем больше поверхность соприкосновения тел.

Контрольные вопросы

1. Как выражается зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ? Проходит ли график функции, описывающей эту зависимость, через начало координат?

Чем меньше концентрация, тем меньше скорость реакции.

График – прямая, проходит через начало координат.

 

2. Как влияет изменение температуры на скорость химической реакции?

Чем выше температура, тем выше скорость реакции.

 

3. Из полученных в опыте 2 результатов температурой найти коэффициент () скорости реакции между и .

 

Используем формулу Вант-Гоффа:

4. Что называется энергией активации?

Энергия активации – минимальное количество энергии, которое требуется сообщить системе, чтобы произошла реакция.

 

5. Какой физический смысл имеет констант скорости химической реакции?

Физический смысл константы скорости реакции k следует из уравнения закон действующих масс: k численно равна скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1 моль/л.

Константа скорости реакции зависит от температуры, от природы реагирующих веществ, но не зависит от их концентрации.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Общая химия. Методические рекомендации к лабораторному практикуму. – Иркутск: ИрГТУ, 2006.