Опыт 4. Зависимость времени реакции от состава системы.
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный горный университет (технический университет) Кафедра химии Лабораторная работа № 3 «Исследование скорости химических реакций и химического равновесия» Выполнил: студент гр. ВД-11 Гвоздовский Станислав Евгеньев /____________/ (подпись) ОЦЕНКА: _____________ Дата: __________________ ПРОВЕРИЛ: Руководитель: / _____________/ (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2011 год Цель работы: Изучить зависимость скорости реакции от концентрации реагентов и температуры, а также ознакомиться с влиянием концентрации реагентов на химическое равновесие. Оборудование: опыт 1: три сухие пробирки, секундомер; опыт 2: две пробирки, водяной термостат, термометр, секундомер; опыт 3: химический стаканчик, пробирки (четыре), стеклянная палочка.
|
|
|
Порядок выполнения работы.
Опыт №1.
Влияние концентрации тиосульфаты натрия на скорость его разложения в кислой среде.
Табл. 1. Приготовление растворов.
| № пробирки | Число капель | |||
| Na2S2O3 | H2O | H2SO4 | Всего | |
| 1 | 4 | 8 | 1 | 13 |
| 2 | 8 | 4 | 1 | 13 |
| 3 | 12 | - | 1 | 13 |
Табл. 2. Результаты опыта.
| № пробирки | Концентрация Na2S2O3 | lnCотн (Ci/C1) | Время реакции,τ, с | Скорость реакции, V, с-1 |
| 1 | C1 | 0 | 45,3 | 0,022 |
| 2 | 2C1 | 0,693 | 34,2 | 0,029 |
| 3 | 3C1 | 1,1 | 23,8 | 0,042 |
Найдем значения скорости реакции:
1. График зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.
По тангенсу угла наклона прямой определил константу скорости реакций:
Вывод: по результатам проведенных экспериментов и расчетов можно сделать вывод, что между концентрацией и скоростью химической реакции существует прямо пропорциональная зависимость, по построенному графику можно понять ,что чем выше концентрация, тем быстрее протекает реакция.
|
Опыт №2. Зависимость времени реакции от температуры.
Влияние температуры на скорость реакции разложения тиосульфата натрия в кислой среде.
| № пробирки
| Число капель | Температура, С0 | Время реакции,τ, с | Скорость реакции,V, с-1 | |||
| Na2S2O3 | H2SO4 | ||||||
| 1 | 10 | 10 | 22 | 49,2 | 0,02 | ||
| 2 | 10 | 10 | 32,5 | 29,3 | 0,03 | ||
| 3 | 10 | 10 | 41 | 10,5 | 0,09 | ||
При обработке результатов эксперимента воспользуемся правилом Вант-Гоффа:
При увеличении температуры на 10 K скорость химических реакций возрастает в 2 – 4 раза.
,
где γ – температурный коэффициент скорости реакции.
Путем проведения опыта было подтверждено эмпирическое правило Вант-Гоффа, только с незначительной погрешностью.
Теперь вычислим энергию активации реакции:
; 
;
где R = 8,31 Дж/моль.K, T – температура в K, 
i = скорость химической реакции.
По полученным результатам строим график зависимости скорости химической реакции от температуры:
Вывод: На основе проведенных экспериментов и расчетов можно сделать вывод, что температура и скорость химической реакции существует в прямо пропорциональной зависимость, на построенном графике видно, чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. В результате расчетов получил температурный коэффициент γср=2,25.
Опыт 4. Зависимость времени реакции от состава системы.
| № пробирки | Состав системы | Время t,с. |
| 1 | 10 капель NH CNS 0.5 н. 1 капля FeCl , 0,5 н. | 2,4 |
| 2 | 10 капель NH CNS 0.5 н. 1 капля FeCl , 0,5 н. 1 капля CuSO , 1 н. | 13,4 |
|
|
|
2FeCL + 6KSCN 
2Fe(SCN) + 6KCl
2Fe(SCN) + 2Na S O Na S O + 2Fe(SCN) + 2NaSCN
Катализатором в данном опыте являлся тиоцианат натрия.
Вывод: Время реакции на прямую зависит от состава системы, а так же от катализаторов замедляющих или ускоряющих реакцию.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1557; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!