Опыт 5. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония

В четыре пробирки налить равное число капель 0,0025 н. растворов хлорида железа (III) и тиоцианата аммония. Первую пробирку оставить как эталон для сравнения; во вторую пробирку прилить несколько капель концентрированного раствора FeCl₃; в третью пробирку добавить несколько капель концентрированного раствора NH₄CNS; в четвертую пробирку на кончике шпателя прибавить кристаллического хлорида аммония и взболтать.

Сопоставить цвета растворов во всех пробирках и сделать выводы о направлении смещения равновесия, учитывая, что в реакции:

FeCl₃ + 3NH₄CNS = Fe(CNS)₃ + 3NH₄Cl

цвет раствора определяет интенсивно окрашенный тиоцианат железа Fe(CNS)₃.

Содержание протокола лабораторной работы

Опыт 1 – таблица 2. Зависимость времени реакции от количества тиосульфата натрия

Номер пробирки	С(Na2S2O3) (относительные единицы)	Время реакции t, с
	1 (4)
	2 (8/4)
	3 (12/4)

Опыт 2 – таблица 3. Зависимость времени реакции от температуры

№ п/п	Температура, °С	Время, t, сек.

Опыт 3 – таблица 4. Зависимость времени реакции от степени измельчения

№ пробирки	Состав системы	Время, t, сек.
	Мел кусочком + HCl
	Мел в порошке + HCl

Опыт 4 – таблица 5. Зависимость времени реакции от состава системы.

№ пробирки	Состав системы	Время, t, сек.
	10 капель NH4CNS 0,5 н. 1 капля FeCl3, 0,5 н.
	10 капель NH4CNS 0,5 н. 1 капля FeCl3, 0,5 н. 1 капля CuSO4, 1 н.

Опыт 5 – таблица 6. Зависимость положения равновесия от состава системы

№ пробирки	Состав системы	Добавленный реактив	Наблюдения
	……..капель 0,0025н. FeCl3 ……..капель 0,0025 н. NH4CNS	нет
	FeCl3
	NH4CNS
	NH4Cl

Обработка экспериментальных данных

Опыт 1

1. Заполнить таблицу 7.

Таблица 7

Зависимость скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия

№ пробирки	С (Na2S2O3) (относительные единицы)	ln C отн = ln(Ci / C 1)	Время реакции t, с	Скорость реакции v = 1/τ, с^−1
		0,693
		1,10

2. По данным таблицы 7 построить график зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.

3. По данным таблицы 7 построить график зависимости в координатах ln C _отн – t. Провести линию тренда – должна быть прямая зависимость. Определить тангенс угла наклона прямой. Значение тангенса угла наклона соответствует величине константы скорости реакции.

Как определять тангенс угла наклона!

Транспортиром не измерять!!!!!!!!!!

1. Выбрать на графике 2 точки подальше друг от друга.

2. По осям координат определить значения ln C _отн и t для этих точек (см. рис.).

3. .

4. Составить кинетическое уравнение, учитывая, что порядок реакции по обоим реагирующим веществам равен 1.

Опыт 2

1. По данным таблицы 3 заполнить таблицу 8.

Таблица 8

Зависимость скорости реакции от температуры

№ п/п	Температура T, K	Время реакции t, сек.	Скорость реакции v = 1/τ, с^−1	g	Ea, кДж/моль
	T 1			g1	Ea, 1
	T 2
g2	Ea , 2
	T 3

2. Значение температурного коэффициента (коэффициента Вант-Гоффа) рассчитать по формуле:

,

рассматривая попарно Т ₂ − Т ₁ и Т ₃ − Т ₂.

3. Значение энергии активации рассчитать исходя из формулы:

,

рассматривая попарно Т ₂ − Т ₁ и Т ₃ − Т ₂.

4. Определить среднее значение коэффициента Вант-Гоффа g_ср.

5. Определить среднее значение энергии активации E_{a , ср.}

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы

2. Цель работы

3. Опыт 1

= название опыта

= экспериментальные данные (описание хода эксперимента, таблица 1 и таблица 2)

= обработка экспериментальных данных (таблица 7, графики, расчеты, значение константы скорости, кинетическое уравнение)

= вывод по опыту 1.

4. Опыт 2

= название опыта

= экспериментальные данные (описание хода эксперимента, таблица 3)

= обработка экспериментальных данных (таблица 8, расчеты)

= вывод по опыту 2

5. Опыт 3

= название опыта

= экспериментальные данные (описание хода эксперимента, таблица 4)

= написать уравнение соответствующей реакции. Почему скорость растворения мела в этих двух случаях различна?

= вывод по опыту 3

6. Опыт 4

= название опыта

= экспериментальные данные (описание хода эксперимента, таблица 5)

= Написать уравнения реакций взаимодействия хлорида железа (III) с тиоцианат калия, в результате которого образуется Fe(SCN)₃ красного цвета и восстановления железа (III) в железо (II) тиосульфатом натрия, протекающую по уравнению:

2Fe(SCN)₃ + 2Na₂S₂O₃ = Na₂S₄O₆ + 2Fe(SCN)₂ + 2NaSCN

=Что являлось катализатором в данном опыте?

= вывод по опыту 4

7. Опыт 5

= название опыта

= экспериментальные данные (описание хода эксперимента, таблица 6)

= Написать уравнения реакции взаимодействия хлорида железа (III) с тиоцианатом калия, в результате которого образуется Fe(SCN)₃ красного цвета;

= Как смещается равновесие при добавлении к реакционной системе хлорида железа и роданида аммония?

= Какой из реагентов больше смещает равновесие реакции в сторону образования продуктов реакции? Почему?

= Как влияет на положение равновесия добавление в систему тиоцианата аммония? В какую сторону смещается равновесие реакции?

= вывод по опыту 5

Дата добавления: 2015-12-07