Лабораторная работа «СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ»

Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции в гомогенной системе. Взаимодействие тиосульфата натрия с серной кислотой

Выполнение опыта. Реакция тиосульфата натрия с серной кислотой протекает по уравнению:   Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S↓ + H2O

Предварительно проделайте качественный опыт, для чего в пробирку внесите 2 см3 0,15М Na2S2O3 и 2 см3  0,5н H2SO4. Наблюдайте появление слабой опалесценции и дальнейшее помутнение раствора от выпавшей в осадок свободной серы.

Для проведения опыта приготовьте в трех пробирках равные объемы растворов тиосульфата натрия различной концентрации, добавив в две пробирки воду, как указано в таблице.

 

№ проб

Объем раствора Na2S2O3, см3

Объем Н2O, см3

Объем раствора Н2SO4,

см3

Условная концентрация раствора Na2S2O3

Время течения реакции,

с

Скорость реакции , у.е.

1

1

2

1

С

 

 

2

2

1

1

2С

 

 

3

3

-

1

3С

 

 

После приливания поочередно в каждую из трех пробирок по 1 см3 серной кислоты, отметить по секундомеру время от момента добавления кислоты до помутнения раствора.

Запись данных опыта. Данные опыта занесите в таблицу. Начертите график зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия. Для этого на оси абсцисс отложите относительные концентрации тиосульфата натрия, а на оси ординат – отвечающие им скорости (в условных единицах). Запишите выражение закона действия масс для исследуемой реакции. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

 

Опыт 2. Влияние температуры на скорость химической реакции

 

№ проб

Объем раствора Na2S2O3,см3

Объем раствора Н2SO4,

см3

Температура опыта,

оС

Время течения реакции,

с

Скорость реакции , у.е.

1

2

2

 

 

 

2

2

2

 

 

 

3

2

2

 

 

 

Выполнение опыта. Проведите реакцию взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой при трех различных температурах: 1) – при комнатной температуре; 2) – при температуре на 10о выше комнатной; 3) – при температуре на 20о выше комнатной. Для этого необходимо взять шесть пробирок: в первые три налить по 2 см3 раствора Na2S2O3, а во вторые – по 2 см3  раствора Н2SO4 и разделить их на три пары так, чтобы в каждой паре была пробирка с тиосульфатом натрия и серной кислотой. Слейте вместе растворы первой пары пробирок и по секундомеру отметьте время от момента сливания до момента появления мути. Вторую пару пробирок поместите в химический стакан с водой, подогретой до температуры на 10о С выше комнатной. Через 5 мин. содержимое пробирок слейте вместе и отметьте время появления мути. Аналогично проведите опыт с третьей парой пробирок при температуре на 20о С выше комнатной.

Запись данных опыта. Данные опыта занести в таблицу.

Подсчитайте значение температурного коэффициента для изученной реакции. Какие значения принимает температурный коэффициент для большинства реакций? Сделайте вывод о зависимости скорости химической реакции от to C.

 

Опыт 3. Химическое равновесие и его смещение

Выполнение опыта. В небольшой колбе смешайте по 10 см3 разбавленных растворов хлорида железа (III) и роданида калия. Полученный раствор разлейте в четыре пробирки, находящиеся в штативе. Одну пробирку сохраните в качестве контрольной для сравнения результатов опыта. В одну из пробирок добавьте насыщенный раствор хлорида железа, в другую – кристаллы роданида калия, в третью – кристаллы хлорида калия. Размешайте растворы во всех пробирках и отметьте изменение интенсивности окраски в каждом случае (сравните с раствором в контрольной пробирке).

Запись данных опыта. В растворе протекает обратимая реакция:

FeCl3 + 3 KCNS ⇌ Fe(CNS)3 + 3 KCl

Роданид железа придает раствору красную окраску. По изменению интенсивности окраски можно судить об изменении концентрации роданида железа, т.е. о смещении равновесия в сторону прямой или обратной реакции. Запишите свои наблюдения. Напишите выражение константы равновесия данной реакции через константы скорости прямой и обратной реакции и через равновесные концентрации продуктов и исходных веществ. В каком направлении смещается равновесие при добавлении исходных веществ и продуктов реакции? Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Сделайте вывод о влиянии концентрации реагирующих веществ на смещение химического равновесия.