II. Выполнение работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ. ([1] ЛР№4 стр.29-30 опыты 1, 2, 4.

I. Вопросы и упражнения

1) Как изменится скорость прямой реакции 2А_(г) + В_(тв) → А₂В (DН < 0) при:

а) повышении давления в два раза
б) при уменьшении объема системы в 2 раза
в) при увеличении концентрации А в 2 раза?

2) При Т₁ = 333 ⁰ К, реакция заканчивается (τ₁) = за 30 с. За сколько времени (τ₂ =?) закончится эта реакция при Т₂ = 283 ⁰К, если γ = 3.

3) Для реакций, представленных в таблице указать направление смещения равновесия, записать общие выражения для констант равновесия процессов

реакция	Как повлияют на смещение равновесия (указать стрелками)	Константа равновесия
Повышение температуры	Понижение давления	Увеличение концентрации продукта реакции	Введение катализатора
2 СО(г) + О2 (г) «2 СО2 (г) (DН < 0)
СаСО3 (тв) «СаО(тв) + СО (DН > 0)
N2(г) + 3H2(г) «2 NH3(г) (DH < 0)
2Mg + O2(г) «2MgO (DH < 0)

II. Выполнение работы

Цель работы:

№ опыта

Перечень оборудования, уравнения реакций, наблюдаемые явления, выводы

замечания преподавателя

Опыт 1 Опыт 1а    

Оборудование и посуда: Материалы и реактивы:   Влияние различных факторов на скорость химической реакции В реакции Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ ® Na₂SO₄ + H₂O + SO₂ + S¯ время от начала реакции до начала появления осадка (помутнения) зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. В три пробирки налейте реагенты, как показано в табл.1. В первую пробирку добавьте 1 мл (приблизительно 1см высоты пробирки) серной кислоты, сразу включите секундомер, одновременно перемешивая стеклянной палочкой раствор. Как только раствор начнёт мутнеть, остановите секундомер, замерьте время и запишите его в таблицу 1. Повторите то же с пробирками 2 и 3. Постройте график зависимости скорости реакции от концентрации Na₂S₂O₃: по оси абсцисс – концентрация тиосульфата натрия, по оси ординат – скорость реакции. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия. Таблица 1. Влияние концентрации Na₂S₂O₃ на скорость (время) реакции

Номер пробирки	Объем, мл	Условная концентрация Na2S2O3	Время появления серы, (t), с	Скорость реакции, (1/t)
Na2S2O3	H2O
	1,0	2,0
	2,0	1,0
	3,0	-

Наблюдаемые явления:

Начертить график (вклейка на миллиметровой бумаге):

Вывод:

Опыт 1б

Зависимость скорости реакции от температуры   Данные опыта №1 перенесите из табл. №1 в строку результатов по опыту 1 таблицы 2. Укажите температуру, при которой проводился опыт (комнатная температура). Заполните две пробирки №1 и две пробирки № 2 в соответствии с данными табл.2. Четыре пробирки и термометр поместите в водяную баню. Когда температура в водяной бане поднимется на 10^о, быстро выньте пробирки №1 и №2 и слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в колонку (табл.2) с результатами опыта 2. Продолжайте наблюдать за повышением температуры в водяной бане. Когда она поднимется еще на 10^о, выньте из водяной бани оставшиеся пробирки №1 и №2, быстро слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в результаты опыта 3. Рассчитайте температурный коэффициент по формуле: V(t₂)/V(t₁)= γ ^{[t(2) – t(1)]/10} Примечание: расчеты удобно производить, если разность температур в эксперименте составляет 10 °С. Если же Вы не уловили повышение температуры на 10^О, для выполнения расчетов надо будет использовать логарифмирование. Постройте график зависимости скорости реакции от температуры.     Таблица 2. Влияние температуры на скорость (время) реакции

Номер опыта	Объем, мл	t,°С	Время до помутнения t, с	Скорость реакции, 1/t
Пробирка 1	Пробирка 2
H2SO4	Na2S2O3 + H2O
	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды
	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды
	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды

Наблюдаемые явления:

Начертить график:

Вывод:

Опыт 2

Влияние площади поверхности взаимодействия на скорость реакций в гетерогенных системах. Налейте в 2 пробирки по 2 мл хлороводородной кислоты. Выберете два 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.     Наблюдаемые явления:   Вывод:    

Опыт 3

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 На основании полученных данных сделайте вывод, как надо изменять концентрации веществ, чтобы сместить равновесие в нужную сторону.   Наблюдаемые явления:  

№ пробирки	Добавлено	Изменение окраски раствора	Смещение равновесия
	FeCl3
	KSNC
	KCl
	-

Таблица 3. Смещение химического равновесия при изменении концентрации веществ

Вывод:

Дата добавления: 2015-11-26