Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторная работа №1
Тема: Скорость химической реакции
Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации химических веществ.
Цель работы: На основании реакции взаимодействия Na2SO4 с H2SO4 исследовать влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑ + H2O
Реактивы и материалы: раствор тиосульфата натрия, вода, раствор серной кислоты.
Оборудование: три сухих колбы, секундомер.
Ход работы:
Приготовили три сухих пронумерованных колбы. В первую внесли 5 мл раствора тиосульфата натрия и 10 мл; во вторую – 10 мл тиосульфата натрия и 5 мл воды; в третью – 15 мл тиосульфата натрия.
Затем в колбу №1 вносили 5 мл 4 % - ного раствора серной килосты, одновременно включали секундомер: встряхивая колбу, следили за появлением мути в колбе, держа ее на уровне глаз. При появлении малейшей мути останавливали секундомер, отмечали время. Проделали еще ряд аналогичных опытов.
Результаты опытов занесли в таблицу 1.
Таблица №1.
|
№ пробирки |
Количество раствора Na2S2O3 (мл) |
Количество H2O (мл) |
Количество раствора H2SO4 (мл) |
Время реакции t, c |
Относительная скорость реакции V = 1/r c-1 |
|
1 |
5 |
10 |
5 |
160 |
0,00625 |
|
2 |
10 |
5 |
5 |
130 |
0,00769 |
|
3 |
15 |
- |
5 |
20 |
0,05000 |
По полученным данным построим график 1 зависимости скорости реакции от повышения концентрации раствора Na2S2O3 (мл).
График 1
Вывод:
С увеличением концентрации раствора Na2S2O3 и уменьшением H2O относительная скорость реакции возрастает.
Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры
Цель работы: Найти зависимость скорости реакции смеси растворов от температуры.
Реактивы и материалы: раствор тиосульфата натрия, раствор серной кислоты.
Оборудование: две большие пробирки, мерная колба, водяная баня, термометр, секундомер.
Ход работы:
Зависимость скорости реакции от температуры можно наблюдать на той же системе
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S|+So2|+H2O
Для опыта были взяты две большие пробирки. В одну из них мы налили 10 мл раствора тиосульфата натрия, в другую – 10 мл 4% - ного раствора серной кислоты.
Записали комнатную температуру. Слили содержимое пробирок в колбу, одновременно включив секундомер и остановив его при появлении слабой, едва заметной мути.
Повторили опыт дважды с тем же количеством тиосульфата натрия и серной кислоты, предварительно нагрев пробирку с раствором на водяной бане до температуры на 10 и 20 С выше комнатной. За температурой следили по термометру, опущенному в пробирку с раствором соли.
Результаты опытов записаны в таблице №2.
По полученным данным построен график 2 зависимости скорости реакции от температуры.
Таблица №2.
|
№ п/п |
Темпе-ратура опыта t, С |
Кол-во раст-ра Na2S2O3 (мл) |
Кол-во раст-ра H2SO4 (мл) |
Время помутнения раствора t, с |
Относитель-ная скорость реакции ϑ = 1/t, с-1 |
Температурный коэф-фициент ɤ |
|
1 |
17 |
10 |
10 |
33 |
0,030 |
0,848 |
|
2 |
27 |
10 |
10 |
28 |
0,035 |
0,678 |
|
3 |
37 |
10 |
10 |
19 |
0,052 |
0,763 |
График 2
Вывод:
С увеличением температуры, скорость реакции увеличивается.
Опыт 3. Влияние поверхности раздела реагирующих веществ на скорость реакции в гетерогенной системе
Цель работы: Найти зависимость скорости реакции в гетерогенной системе под влиянием поверхности раздела реагирующих веществ.
Реактивы и материалы: мел, соляная кислота.
Оборудование: фильтровальная бумага, две пробирки, секундомер.
Ход работы:
Взяли два небольших одинаковых кусочка мела, приблизительно по 0,5 г. Один из них положили на кусочек фильтрованной бумаги и измельчили в порошок. В две пробирки налили по 5 мл разбавленной соляной кислоты и внесли в них одновременно навески мела: кусочек – в одну пробирку, порошок – в другую. Отметили время, которое потребовалось для полного растворения мела (t = , c).
Результат: В пробирке, куда положили не измельченный кусочек, реакция протекала гораздо медленнее чем в другой, куда поместили размельченный порошок. В первом случае соляной кислоте потребовалось больше времени, чтобы пропитать весь мел. Реакция крайне нетребовательна. Идет при комнатной температуре. Необязательна сильная концентрация кислоты. Образуется соль и вода. Выделяется углекислый газ.
Уравнение реакции: Мел - CaCO3 и Соляная кислота - HCl
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
Вывод:
Реакция в гетерогенной системе происходит тем быстрее, чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ.
Опыт 4. Влияние степени смешения реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции
Цель работы: Определить уровень влияния степени смешения реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции.
Реактивы и материалы: нитрат свинца(II), иодид калия.
Оборудование: пестик, ступка, пипетка.
Ход работы:
В сухой ступке осторожно смешали, не растирая пестиком, несколько кристалликов нитрата свинца (II) и иодида калия. Окрас смеси не изменился. Затем энергично растерли кристаллы пестиком. Наблюдали изменение окраса на желтоватый оттенок. Добавили пипеткой к смеси несколько капель воды и еще раз растерли, смесь моментально окрасилась в ярко – желтый цвет.
Объяснение проведенному опыту в целом: На начало опыта в сухом и неизмельченном виде вещества плохо взаимодействовали, так как имели малую поверхность соприкосновения. Как только их начали толочь в одной ступке, реакция пошла немного лучше. После того, как добавили воду, растворенные вещества взаимодействовали полностью, в результате произошла полная реакция с образованием вещества с ярко-желтым цветом.
Уравнение реакции: Нитрат свинца - Pb(NO3)2 и йодид калия - 2KI.
Pb(NO3)2 + 2KI= PbI2 + 2 KNO3
Вывод:
Скорость гетерогенной реакции возрастает с увеличением степени смешения веществ. Реакция без промежуточного растворителя происходит плохо, только между контактирующими друг с другом молекулами веществ.