ЛАБОРАТОРНА РОБОТА
на тему:
Швидкість хімічних реакцій і хімічна рівновага
Дослід 1. Залежність швидкості реакції від концентрацій реагуючих
речовин
Необхідні прилади і реактиви:
штатив з пробірками,
бюретки з лійками,
розчини
Na2S2O3, H2SO4,
дистильована вода,
секундомір.
Експериментальна частина
В даному експерименті вивчається залежність швидкості реакції:
Na2S2O3 + H2SO4 ? Na2SO4 + H2SO3 + S?
від концентрації тіосульфату натрію Na2S2O3.
Реакція супроводжується утворенням білої суспензії сірки.
Необхідно провести не менше трьох дослідів при постійній температурі, в
яких концентрацію тіосульфату натрію змінюють шляхом розбавлення
вихідний розчину цієї речовини водою, а концентрацію сірчаної кислоти
залишають постійною.
Суспензія сірки стає помітною для ока спостерігача після накопичення за
якийсь час ?? певної її концентрації ?с. Хоча ця концентрація невідома,
вона постійна від досліду до досліду, якщо спостерігач фіксує час від
початку реакції (зливання розчинів) до моменту, коли він помічає
однаковий ступінь “помутніння” розчину. Тому середня початкова швидкість
реакції зворотно пропорційна цьому часу ??: V = ?с/?? = const/??,
де const при розрахунках зручно прийняти рівною 100.
Досліди проводяться так. Шість пробірок заповнюють розчинами вихідних
речовин. Три з них – розчинами Na2S2O3 (у першу і другу пробірки додають
воду так, щоб загальний об?єм розчинів становив 7,5 мл), і три –
розчином сірчаної кислоти однієї і тієї ж концентрації. Необхідні об’єми
розчинів вказані в таблиці
Відповідно до таблиці в кожному досліді об’єм розчину сірчаної кислоти є
постійним. Оскільки сумарний об’єм реакційної суміші у всіх дослідах
однаковий (10 мл), то при розрахунках замість концентрації с можна брати
пропорційну їй величину – об?єм розчину Na2S2O3.
Розчин Na2S2O3 додають до розчину H2SO4 обережно перемішують і зразу ж
починають відрахування часу за секундоміром.
Час перебігу реакції (??) в секундах записують у таблицю .
Обробка результатів досліду
Визначити і внести до таблиці значення lgV. За результатами досліду
встановити характер залежності швидкості реакції від концентрації
тіосульфату натрію і визначити порядок реакції за тіосульфатом натрію.
а) Встановлення характеру залежності швидкості реакції від концентрації
тіосульфату натрію.
Побудувати графік залежності швидкості реакції V від концентрації
Na2S2O3.
Зробити висновок про характер залежності швидкості цієї реакції від
концентрації Na2S2O3.
б) Визначення порядку реакції за тіосульфатом натрію.
Кінетичне рівняння реакції можна записати у вигляді:
V = k?cа(Na2S2O3)?сb(H2SO4),
де а і b – порядки реакції за Na2S2O3 і H2SO4. Оскільки концентрація
сірчаної кислоти є однаковою у серії дослідів, то дане рівняння можна
переписати у наступному виді:
V = k?? ca(Na2S2O3), де k? = k? cb(H2SO4).
‚
?
?
‚
†
?
?
?
?
?
?
?
¬
®
?
?
1/4
3/4
A
Ae
?
7лінеаризації. Лінеаризація досягається логарифмуванням рівняння:
lgV = lgk? + a lg c(Na2S2O3).
Залежність у координатах lgV – lgc(Na2S2O3) зображається прямою лінією з
тангенсом кута нахилу прямої чисельно рівним порядку реакції a за
речовиною Na2S2O3.
Побудувати графік залежності логарифму швидкості реакції lgV від
логарифму концентрації тіосульфату натрію. З нахилу графіка визначити
порядок реакції за тіосульфатом натрію.
Дослід 2. Зміщення хімічної рівноваги
Необхідні прилади і реактиви:
штатив з пробірками,
розчини
KCNS,
FeCI3,
кристалічний KCl.
Експериментальна частина
В даному експерименті вивчають зворотну реакцію між розчинами хлориду
заліза (III) і роданіду калію KCNS. Роданід заліза(III) Fe(CNS)3
забарвлює розчин в червоний колір. На основі зміни інтенсивності
забарвлення розчину можна робити висновок про зміну концентрації
Fe(CNS)3 і про зміщення рівноваги в той чи інший бік.
В пробірку внесіть по чотири краплі розчинів FeCI3 і KCNS. При
змішуванні розчинів спостерігається червоне забарвлення. До отриманої
суміші приблизно до половини пробірки додають дистильовану воду. Розчин
перемішують і розділяють на чотири пробірки. До однієї з них додають
чотири краплі розчину FeCI3, до другої – чотири краплі розчину KCNS, до
третьої – декілька шпателів кристалічного KCI. При цьому у всіх
випадках відбувається зміна інтенсивності забарвлення розчинів, що легко
помітити, порівнюючи з забарвленням розчину у четвертій пробірці.
Після закінчення дослідів відмічають зміну інтенсивності забарвлення у
кожному випадку.
Запишіть рівняння реакції між FeCI3 і KCNS і вираз константи рівноваги
цієї реакції.
У якому напрямку зміщується рівновага і як змінюється
концентрація кожного компонента у випадку додавання кожної із речовин:
а) FeCI3; б) KCNS; в) KCI? Дайте пояснення цьому явищу з точки зору
принципу Ле-Шательє.
Чи впливає зміна тиску на зміщення рівноваги в даній системі?
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
