Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Работа №16. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.




(По указанию преподавателя студент должен выполнить один из 3-х опытов).

Необходимые принадлежности и реактивы: Секундомер, 8 пронумерованных стаканов (или пробирок); 5 %-ный растворов Na2S2O3 , 2,5%-ный раствор H2SO4, термометр с интервалом 0-500С, бюретка с делением 0,01 мл для точного измерения объема, стеклянная палочка для перемешивания, 0,5%-ный раствор Na2SO3, 0,5%-ный раствор KJO3 , 0,02%-ный раствор KJ, 0,05%-ный раствор H2SO4 , 3%-ный раствор H2O2

1. Взаимодействие тиосульфата натрия с серной кислотой. Эта реакция в водных растворах протекает с образованием нерастворимой суспензии свободной серы.

Na2S2O3 + H2SO4 = SЇ + …(допишите)

Скорость появления мути свободной серы зависит от кон­центрации реагирующих веществ и температуры. При исследовании зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ температура раствора должна быть постоянной.

Выполнение работы:

В четыре одинаковые пронумерованные стаканы (или пробирки) налить по 5 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты, в четыре других налить растворы в следующем порядке:

в первый — 5 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия + 15 мл Н2О,

во второй - 10 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия + 10 мл Н2О,

в третий - 15 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия + 5 мл Н2О,

в четвертый – только 20 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия

 

Таблица

№ опыта Объем растворов, мл Условная концентр. Na2S2O3 C=б/(a+б+в) Время протекания реакции t, сек Условная скорость реакции v =1/t
H2SO4 а Na2S2O3 Б H2O в
     
     
     
     

Объем раствора точно отмерить бюреткой и быстро слить их попарно (прилить раствор тиосульфата натрия к раствору серной кислоты). Отчитать время по секундомеру с момента сливания до появления во всех опытах одинаковой плотности суспензии серы. Одинаковую плотность мути отметить по исчезновению какого-либо рисунка (например, сетки на дне или с боку стакана) наблюдаемого через слой раствора. Результаты наблюдений записать в следующую таблицу (для остальных опытов аналогично).

Задание ко всем опытам: см. п. 3.

 

2. Взаимодействие йодата калия с сульфитом натрия в сернокислой среде. Реакция йодата калия с сульфитом натрия в сернокислой среде идет с выделением свободного йода, который дает с крахмалом синее окраши­вание. Скорость появления синей окраски в растворе зави­сит от концентрации реагирующих веществ, если считать, что температура опыта остается постоянной.

Процесс окисления сульфита натрия йодатом калия выражается общим уравнением:

 

2КJO3+5Na2SO3+H2SO4 = J2+5Na2SO4 + К2SO4 + H2O (1)

 

Указанная реакция протекает ступенчато по уравнениям:

 

КJO3 + 3Na2SO3 = КJ + 3Na2SO4

 

или в ионной форме: JO3-+3SO32- = J-+3SO4 (2)

После полного окисления сульфита натрия (конец реакции (1)) образовавшийся йодид калия вступает во взаимодействие с непрореагировавшим йодатом калия:

КJO3+5КJ+ 3H2SO4 = 3J2 + 3К2SO4+3H2O (3)

или в ионной форме JO3- + 5 J- + 6 Н+ = 3 J2 + 3H2O

Выделяющийся молекулярный йод образует с присутствующим в растворе крахмалом соединение, окрашивающее раствор в синий цвет. Появление синей окраски указывает на начало второй реакции и на конец первой. Может ли появиться свободный йод в присутствии Na2SO3? Так как реакция окисления сульфита йодатом протекает довольно медленно, время ее протекания можно измерить с помощью секундомера, считая началом реакции момент приливания сульфита натрия к раствору йодата калия, а концом - появление синей окраски.

Выполнение работы:

В четыре одинаковых пронумерованных стакана (или пробирки) налить по 10 мл 0,5%—ного раствора Na2SO3, подкисленного сер­ной кислотой, и добавить 3—4 капли раствора крахмала, а в четыре других налить растворы в следующем порядке:

в первый - 5 мл 0,5%-ного раствора KJO3+ 15 мл Н2О,

во второй - 10 мл 0,5%-ного раствора KJO3 + 10 мл Н2О,

в третий - 15 мл 0,5%-ного раствора КJO3 + 5 мл Н2О,

в че­твертый - только 20 мл 0,5%-ного раствора KJO3.

Объемы растворов отмерить бюреткой и быстро слить их попарно растворы Na2SO3 и КJO3) и отсчитать время по секундомеру с момента смешения до появле­ния синего окрашивания в каждом стакане. Результат запи­сать в таблицу, приняв Na2SO3 (а), КJО3(б), Н20 (в).

Задание : см. после опыта3.

 

Таблица

№ опыта Объем растворов, мл Условная конц. KJO3 C=б/(a+б+в) Время протекания реакции t, сек Условная скорость реакции v =1/t
Na2SO3 а KJO3 б H2O в
       
       
       
       

 

3. Взаимодействие иодида калия с пероксидом водорода в кислой среде. Иодид-ион окисляется в кислой среде пероксидом водорода до свободного иода, который окрашивает крахмал в синий цвет. Зависимость появления окраски инди­катора—крахмала от концентрации реагирующих веществ может быть измерена во времени.

Выполнение работы:

В четыре пробирки налить растворы в следующем порядке:

в первую: 2 мл р-ра KJ+ 2мл р-ра Н24 +. 6 мл Н2О;

во вторую: 4мл р-ра КJ + 2 мл р-ра H2SO4 + 4 мл Н2О;

в третью - 6 мл р-ра КJ+ 2 мл р-ра Н2SO4 + 2 мл Н2О;

в четвертую - только 8 мл р-ра КJ + 2 мл р-ра H2SO4.

Таблица

№   Объем растворов, мл Условная концентр. KJ C=a/(a+б+в) Время протекания реакции t, сек Условная скорость реакции v =1/t
KJ а H2SO4 б H2O В
     
     
     
     

Во все пробирки прилить по 1 мл раствора крахмала. За­тем в каждую пробирку добавить по 2 мл 3%-ного раствора H2O2. Заметить начало появления синего окрашивания и записать в таблицу, приняв H2SO4 (а), КJ (б), Н2О2 (в).

Задание (ко всем опытам): Написать уравнения реакций. Изобразить полученные результаты графически на миллиметровой бумаге (размером 10.10 см). Ось абсцисс - условная концентрация од­ного из компонентов (б), а ось ординат - условная ско­рость реакции (V), Масштабы следует выбрать таким обра­зом, чтобы наибольшие значения величин по оси ординат и по оси абсцисс были бы одинаковыми, примерно на расстоя­нии 6—8 см от начала координат.

Как зависит скорость химической реакции от концентра­ции реагирующих веществ? Каким законом выражается эта зависимость? Написать математическое выражение скорости этой реакции. Из уравнения скорости реакции определить, должна ли полученная кривая проходить через начало коор­динат.


Поделиться:

Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 106; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.004 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты