ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
"Скорость химических реакций"
Реактивы: 2,5 %-ный раствор H2SO4, 5 %-ный раствор Na2S2O3, мел (CaCO3), 0,1
М раствор HCl, дистиллированная вода.
Оборудование: штатив с пробирками, мерные пипетки (2 мл), резиновые груши,
стеклянные палочки, секундомер, плитки и стаканы с водой (водяная баня),
термометры, ступка с пестиком.
В этой работе изучаются скорости гомогенных и гетерогенных реакций, влияние
на скорость гомогенной реакции концентрации и температуры.
Опыт 1. Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации.
Классическим примером гомогенной реакции является взаимодействие между
растворами тиосульфата натрия и серной кислоты, протекающей по уравнению:
Na2S2O3 + H2SO4 = S↓ + SO2↑ + Na2SO4 + H2O
Получающаяся сера в первый момент образует с водой коллоидный раствор,
напоминающий по внешнему виду очень разбавленный мыльный раствор (едва
заметное помутнение).
Возьмите 4 чистые пробирки. Налейте пипеткой 5%-ный раствор тиосульфата
натрия и воду в следующих пропорциях:
№ пробирки
Объем раствора
Na2S2O3, мл
Объем воды, мл
1
2
3
4
4
3
2
1
0
1
2
3
Объемы растворов отмеряйте по возможности точнее. В первую пробирку
добавьте 2 мл 2,5%-ного раствора серной кислоты. Перемешайте содержимое
пробирки. Заметьте по секундомеру, через какой промежуток времени появляется
муть. Аналогичные опыты проделайте с растворами в трех других пробирках,
определяя время протекания реакции до одной и той же степени помутнения раствора.
Результаты запишите следующим образом:
№
опыта
Объем
раствора
H SO , мл
2
4
Объем
раствора
Na S O , мл
2 2
3
Объем
воды, мл
Общий
объем,
мл
Относительная
концентрация
Na S O , М
2 2
3
Время,
с
Скорость
реакции
Зная время протекания реакции (t), можно сделать вывод об изменении скорости
реакции (υ) в зависимости от концентрации веществ, т.к. по определению, скорость
1
реакции является величиной, обратной времени υ = /t.
Постройте график зависимости скорости реакции (ось ординат) от концентрации
(ось абсцисс).
Опыт 2. Влияние температуры на скорость гомогенной реакции.
Налейте в четыре пронумерованные пробирки (№ 1, 2, 3, 4) пипеткой по 2 мл
2,5%-ного раствора серной кислоты, а в другие четыре пробирки (№ 1а, 2а, 3а, 4а) – по
2 мл 5%-ного раствора тиосульфата натрия. Объемы отмеряйте по возможности
точнее, пользуясь мерными пипетками.
Возьмите пробирки 1 и 1а, быстро прилейте раствор серной кислоты в раствор
тиосульфата натрия (не забудьте перемешать). Отметьте время по секундомеру от
момента сливания до появления слабой мути. Концом реакции считайте едва заметное
помутнение раствора. Запишите результаты в таблицу.
№
опыта
Объем
раствора
H SO , мл
2
4
Объем
раствора
Na S O , мл
2 2
3
Относительная
концентрация
Na S O , М
2 2
Температура,
°С
Время, с
3
Второй опыт (с пробирками 2 и 2а) проведите аналогично первому, но при
температуре на 10°С выше первоначальной, для чего следующую пару пробирок
нагрейте в стакане с водой, температура которой контролируется термометром.
Слейте вместе пробирки и отметьте, что наблюдается.
Третий опыт (с пробирками 3 и 3а) проведите при температуре на 20°С выше
первоначальной, нагревая растворы таким же образом, как указано выше.
Наконец, нагрев воду в стакане еще на 10°С, проведите опыт с растворами 4 и 4а.
Все результаты запишите в таблицу. Постройте графики зависимости скорости
реакции от температуры, откладывая по оси абсцисс температуру, а по оси ординат –
скорость реакции.
Опыт 3. Скорость гетерогенных реакций.
Налейте в две пробирки по 5 мл раствора соляной кислоты и одновременно в
одну бросьте кусочек мела, а в другую – ссыпьте порошок.
В какой из пробирок реакция пошла быстрее и почему? Составьте уравнение
реакции взаимодействия мела с соляной кислотой. Напишите уравнение для скорости
этой реакции.
Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от поверхности
соприкосновения веществ.
“Химическое равновесие и его смещение”
Реактивы: 0,01 М раствор FeCl3, 0,02 М раствор NH4NCS, 1 М раствор FeCl3, 1 М
раствор NH4NCS, NH4Cl (твердый).
Оборудование: стакан (100 мл), штатив с пробирками, глазные пипетки, шпатель
металлический.
В стакан налейте 20 мл 0,01 М раствора хлорида железа (III) и 20 мл 0,02 М
раствора роданида аммония NH4NCS. Чем объясняется красное окрашивание
раствора? Напишите уравнение реакции.
Полученный раствор разлейте поровну в четыре пробирки (№ 1, 2, 3, 4).
Оставьте первую пробирку в качестве эталона.
Во вторую пробирку прилейте 2-3 капли концентрированного раствора хлорида
железа (III). Изменяется ли интенсивность окраски и как?
В третью пробирку прилейте 2-3 капли концентрированного раствора роданида
аммония. Какие изменения произошли в этом опыте?
В четвертую пробирку добавьте небольшое количество (на кончике
металлического шпателя) сухого хлорида аммония. Размешайте содержимое пробирки
и сравните окраску с окраской контрольной пробирки. Что происходит в данном
случае?
На основании закона действующих масс объясните происходящие явления.
Сделайте вывод из результатов опыта.
Не забудьте помыть за собой посуду и убрать рабочее место!