ustify"> Ознакою закінчення реакції є помутніння розчину внаслідок виділення сірки. Час, який проходить від початку реакції до помітного появи каламуті, дозволяє судити про відносну швидкості реакції.
Досвід 1. Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин
За допомогою бюреток приготувати трьох розчину тіосульфату різної концентрації. З цією метою відміряти в першу пробірку 6 мл розчину тіосульфату натрію, у другу - 4 мл того ж розчину і 2 мл води, в третю - 2 мл того ж розчину і 4 мл води. О третій інші пробірки відміряти по 3 мл розчину сірчаної кислоти. Швидко прилить кислоту в першу пробірку і струснути її кілька разів. Відміряти час від початку реакції до помутніння розчину. Так само вчинити з іншими приготованими розчинами тіосульфату.
Вимоги до результатів досвіду
Результати досліду занести в табл. 4.1.
Таблиця 4.1
Дані досвіду і результати розрахунків
Номер пробіркіОб'ем, млОтносітельная концентрація Na2S2O3,% Час?, сОтносітельная швидкість V=100 /? Na2S2O3H2OH2SO41603100242366,7324333,3
. Розрахувати відносну швидкість реакції по співвідношенню
V=100/?.
. Висловити графічно залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин, відкладаючи на осі абсцис відносну концентрацію, а на осі ординат - відносну швидкість реакції.
. Пояснити, який лінією виражається знайдена залежність. Проходить вона через початок координат і чому?
. Зробити висновок про залежність швидкості реакції від концентрації.
Досвід 2. Залежність швидкості реакції від температури
Налити в три пробірки по 3 мл розчину тіосульфату натрію, в три інші пробірки - по 3 мл розчину сірчаної кислоти.
Першу пару пробірок (кислота - тіосульфат) і термометр помістити в склянку з водою кімнатної температури. Через 3-5 хв, коли розчини в пробірках візьмуть температуру води, записати показання термометра. Злити розчини в одну пробірку і струснути її кілька разів. Визначити час від початку реакції до появи помітної каламуті.
Для наступного визначення в склянку підлити гарячої води так, щоб температура стала на 10 ° С вище. Помістити другу пару пробірок і залишити їх на 3-5 хв, підтримуючи температуру постійною. Злити вміст пробірок і відзначити час. Повторити досвід з третьою парою пробірок, підвищивши температуру ще на 10 ° С.
Вимоги до результатів досвіду
Дані досвіду занести в табл. 4.2.
Таблиця 4.2
Дані досвіду і результати розрахунків
Номер пробіркіТемпература t, ° СВРЕМ?, сОтносітельная швидкість, V=100 /? gg СР.1 g 12 g 23
. Розрахувати відносну швидкість реакції по співвідношенню
V=100/?.
2. Обчислити температурний коефіцієнт швидкості реакції g, розділивши
V2 на V1 і V3 на V2. Знайти середнє значення
gср. =.
. Висловити графічно залежність швидкості реакції від температури, відкладаючи на осі абсцис температуру, а на осі ординат - відносну швидкість. Чи проходить крива через початок координат і чому?
. Зробити висновок про залежність швидкості хімічної реакції від температури.
Приклади розв'язання задач
Приклад 4.1. Як зміниться швидкість реакції кожної з реакцій:
NO (г) + Cl2 (г)=2NOCl (г); (1);
СаО (к) + СО2 (г)=СаСО3 (к), (2),
якщо в кожній системі збільшити тиск в 3 рази?
Рішення. Реакція (1) гомогенна і, згідно закону дії мас, початкова швидкість реакції дорівнює; реакція (2) гетерогенна, і її швидкість виражається рівнянням. Концентрація речовин, що знаходяться у твердій фазі (у даній реакції СаО), не змінюється в ході реакції, тому не включається в рівняння закону дії мас.
Збільшення тиску в кожній з систем в 3 рази призведе до зменшення об'ма системи в 3 рази і збільшення концентрації кожного з реагуючих газоподібних речовин в 3 рази. При нових концетраціях швидкості реакцій розраховуються за формулами:
(1) і (2).
Порівнюючи вирази для швидкостей V і V ', знаходимо, що швидкість реакції (1) зростає в 27 разів, а реакції (2) - в 3 рази.
Приклад 4.2. Реакція між речовинами А і В виражається рівнянням
А + В=D. Початкові концентрації складають (моль/л): СА=5, СВ=3,5. Константа швидкості дорівнює 0,4. Обчислити швидкість реакції в початковий момент і в той момент, коли...
