Скорость химических реакций. Химическое равновесие.
Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции в гомогенной системе.
а) Взаимодействие тиосульфата натрия с серной кислотой
Реакция тиосульфата натрия с серной кислотой протекает по уравнению:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑ + H2O
Выполнение работы.Предварительно проделать качественную реакцию, для чего в пробирку внести 10 капель раствора тиосульфата натрия (Na2S2O3) и 1 каплю 2 н раствора серной кислоты (H2SO4). Наблюдать появление слабой опалесценции (сине-фиолетовое свечение) и дальнейшее помутнение раствора от выпавшей свободной серы.
В трех сухих пробирках приготовить растворы тиосульфата натрия различных концентраций. Для чего: в 1-ю пробирку внести 5 капель 1 н раствора тиосульфата натрия и 10 капель дистиллированной воды, во 2-ю - 10 капель тиосульфата натрия и 5 капель воды, в 3-ю – 15 капель тиосульфата натрия. Растворы в первой и второй пробирках тщательно перемешать. Таким образом, относительная концентрация Na2S2O3 (в моль) будет в пробирке №1–1С, в пробирке №2 – 2С, в пробирке №3–3С.
Включить секундомер, затем в пробирку №1 внести одну каплю 2 н раствора серной кислоты, тщательно перемешать. По секундомеру измерить время от момента добавления кислоты до появления в растворе заметной опалесценции (сине-фиолетовое свечение). Также последовательно внести по одной капле раствора серной кислоты в пробирки №2 и №3 и измерить время от момента добавления H2SO4 до появления в растворе заметной опалесценции.
|
|
|
Данные опыта занести в таблицу
Запись данных опыта..
| № пробирки | Число капель Na2S2O3 | Число капель H2O | Число капель H2SO4 | Концентра-ция Na2S2O3 | Время τ, сек | Скорость Реакции 1/τ |
| 1 | 10 | 0 | 1 | Качественная реакция | ||
| 2 | 5 | 10 | 1 | 1С | ||
| 3 | 10 | 5 | 1 | 2С | ||
| 4 | 15 | 0 | 1 | 3С | ||
Начертить график зависимости скорости реакции от концентрации одного из реагирующих веществ. На оси абсцисс отложить в определенном масштабе относительные концентрации тиосульфата натрия, на оси ординат – соответствующие им скорости. Сформулировать и написать вывод в соответствии с законом действия масс
Опыт 2. Смещение химического равновесия обратимых реакций
а) Влияние концентрации реагирующих веществ на смещение равновесия
Выполнение работы.В четыре конические пробирки внести по 5 капель 0,0025 н раствора хлорида железа (III) (FeCl3) и по 5 капель 0,0025 н раствора тиоцианата (роданида) калия (KSCN). Растворы тщательно перемешать и поставить в штатив. Напишем уравнение реакции:
FeCl3 + 3KSCN ↔ Fe(SCN)3 + 3KCl
Пробирку №1 с полученным раствором (контроль) сохранить для сравнения с результатами опытов. В остальные пробирки добавить следующие реактивы: в пробирку №2 – 1 каплю насыщенного раствора хлорида железа (III), №3 - 1 каплю насыщенного раствора тиоцианата калия, №4- 1 каплю насыщенного раствора хлорида калия (KCl). Сравнить интенсивность окраски полученных растворов с интенсивностью окраски контрольного раствора.
|
|
|
Запись данных опыта.Записать свои наблюдения. Написать кинетические уравнения для прямой и обратной реакций и выражение константы равновесия.Ответьте на следующие вопросы: 1. Какие вещества находятся в исследуемом растворе в состоянии равновесия? 2. Какое вещество придает раствору кроваво-красную окраску? 3. Как изменяется интенсивность окраски раствора, и в каком направлении смещается равновесие данной равновесной системы при добавлении избытка: а) хлорида железа (III); б) тиоцианата (роданида) калия; в) хлорида калия?
Сформулировать и написать вывод в соответствии с принципом Ле Шателье.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ
Электролитическая диссоциация –распад ионной молекулы на ионы под действием воды или другого растворителя. Вещества, полностью или частично распадающиеся в растворе или расплаве на ионы, называются электролитами.
|
|
|
Пример.Написать ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) HCl и KOH; б) Pb(NO3)2 и Na2S; в) NaClO и HNO3; г) K2CO3 и H2SO4; д) CH3COOH и NaOH.
Решение.Ионно-молекулярные или просто ионные уравненияреакции обмена отражают состояние электролита в растворе. Сильные электролиты, как полностью диссоциированные, записывают в виде ионов. Слабые электролиты, малорастворимые и газообразные вещества записывают в виде молекул. Затем одинаковые ионы из обеих частей уравнения исключаются. При составлении ионных уравнений следует помнить, что сумма зарядов в левой части уравнения должна равняться сумме зарядов в его правой части, т.е. реакция в целом электронейтральна.
Запишем уравнения реакций взаимодействия перечисленных веществ в молекулярном виде:
а) HCl + KOH = КСl + Н2О;
б) Pb(NO3)2 + Na2S = PbS↓ + 2NaNO3;
в) NaClO + HNO3 = NaNO3 + НСlO;
г) K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + CO2↑ + Н2О;
д) CH3COOH + NaOH = CH3COONa + Н2О.
Следует отметить, что все указанные реакции будут протекать, т.к. в результате взаимодействия веществ, происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (Н2О, НСlO), осадка (PbS), газа (CO2).
|
|
|
Запишем эти уравнения в ионном виде:
а) H+ + Cl− + K+ + OH− = К+ + С1− + Н2О;
б) Pb2+ + 2NO3− + 2Na+ + S2− = PbS + 2Na+ + 2NO3−
в) Na+ + ClO− + H+ + NO3− = Na ++ NO3− + НСlO;
г) 2K+ + CO32− + 2H+ + SO42− = 2K++ SO42− + CO2 + Н2О;
д) CH3COOH + Na+ + OH− = CH3COO− + Na+ + Н2О.
Исключив одинаковые ионы из обеих частей равенства, получим ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций:
а) H+ + OH− = Н2О;
б) Pb2++ S2− = PbS;
в) ClO− + H+ = НСlO
г) CO32− + 2H+ = CO2 + Н2О;
д) CH3COOH +OH− = CH3COO− +Н2О.
Лабораторная работа № 3
Дата добавления: 2018-05-30; просмотров: 456; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!