Экспериментальная часть

Приготовьте в трех пробирках раствор Натрий тиосульфата различ­ной концентрации. Для этого внесите в каждую пробирку столько миллилитров тиосульфата и воды, сколько указано в Банке данных.

Банк данных

№ пробирки	, мл	, мл	Общий объем, мл	Концентрация, С	Время протекания реакции, 	Скорость реакции, Vсек–1
1	5	10	15	С
2	10	5	15	2С
3	15	0	15	3С

Последовательно вносите в каждую пробирку по 3 мл раствора уксусной кислоты. Фиксируйте время от момента попадания кисло­ты в тиосульфат до появления в растворе голубоватой опалесценции (начало выпадения осадка элементарной серы). Время протекания реакции в каждой пробирке занесите в Банк данных.

Примечание: сразу же после окончания опыта вымойте пробирки!

Расчетная часть

Учитывая зависимость скорости от времени, затрачиваемого на ре­акцию рассчитайте скорость данной реакции при различ­ных концентрациях Натрий тиосульфата. Значения занесите в Банк данных.

Постройте график зависимости скорости от концентрации , откладывая на оси абсцисс условные значения концентрации (С, 2С, 3С), а на оси ординат – скорость реакции в сек.^-1 (обязательно выдержи­вайте масштаб!). По виду графика сделайте заключение о характере влияния концентрации Натрий тиосульфата на скорость взаимодействия его с уксусной кислотой.

Сделайте вывод по проделанной работе. В выводе следует отразить: а) характер зависимости скорости от концентрации реагентов; б) какой закон химической кинетики подтверждают результаты Вашей работы. Сформулируйте этот закон.

Тренировочное задание

При исследовании кинетики взаимодействия Калий хлората с Калий иодидом установлено, что при постоянной концент­рации хлората и при концентрациях иодида равных 0,2 ; 0,4; 0,6 моль/л время протекания реакции соответственно равно 45 сек.,30сек, и 15 сек..

Рассчитайте скорость реакции в трех случаях. Постройте график за­висимости скорости от концентрации .

Решение

Скорость любого движения (в том числе и химического) обратно пропорциональна времени, в течение которого это движение происхо­дит (самолет, поезд, пешеход).Следовательно, рассчитать скорость по известному времени можно из выражения: , где  (тау) – время протекания процесса.

В соответствии с условием задачи:

; ;

для построения графика зависимости значения умножим на 100 и получим:

График зависимости

Вывод: Скорость реакции прямо пропорциональна концентрации ре­агентов, что подтверждает закон действия масс: при посто­янной температуре и давлении скорость реакции прямо про­порциональна произведению концентраций реагирующих ве­ществ, взятых в степенях равных стехиометрическим коэф­фициентам (коэффициентам при формулах в уравнении реак­ции).

Контрольные задачи

I. Напишите кинетическое уравнение (уравнение скорости по зако­ну действующих (действия) масс) гетерогенной реакции:

.

Как изменится скорость реакции, если увеличить в 3 раза концентрацию СО?

2. Рассчитайте скорость гомогенной реакции, если за 15 минут протекания концентрация продукта изменилась от 0 до 0,5 моль/л.

3. Реакция между веществами выражается уравнением:

.

Начальные концентрации составляют: моль/л, моль/л, моль/л. Рассчитайте концентрации [A] и [B] после того, как образовалось 0,6 моль/л вещества С. Рассчитайте скорость реакции при первых и вторых концентрациях. Константа скорости данной реакции равна 0,4 л/моль·с.

Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры. Определение температурного коэффициента реакции.

Приборы и реактивы:

Растворы: Натрий тиосульфат (0,1 н),

ацетатная (уксусная) кислота (0,1 н).

Пробирки: 20 мл, калиброванные через 5 мл,4 шт.,

10 мл, мерная, 1 шт.

Термометр спиртовой, 50°С.

Химический стакан, 0,5 л..

Электроплитка с закрытой спиралью.

Горячая вода.

Холодная дистиллированная вода.

Секундомер.

Сухое полотенце.

Техника безопасности

Погружая термометр в стакан и помешивая им воду, не делайте рез­ких движений, чтобы не разбить термометр.

Во избежание ожога, оберните сухим полотенцем колбу с горячей водой, когда будете приливать ее в стакан для повышения температуры.

Выполнение опыта

Для достижения цели опыта, сформулированной в его названии, Вам необходимо провести в трех пробирках одну и ту же реакцию между Натрий тиосульфатом и уксусной кислотой при различных температурах.

Внешним проявлением протекания реакции является образование тон­кодисперсного (очень мелкие частицы) осадка желтоватого цвета (элементарная сера).

Экспериментальная часть

Налейте в химический стакан его объема водопроводной воды. Опустите в воду термометр.

В три пробирки внесите по 5 мл раствора Натрий тиосульфата и по 10 мл дистиллированной воды. В четвертую пробирку налейте ее объема уксусной кислоты.

Через 5 минут запишите значение температуры воды. Через каждые 30 секунд записывайте значение температуры воды до трех постоянных значений. Если температура постоянна, можно начинать выполнения опыта.

Из пробирки с уксусной кислотой, находящейся в стакане, налейте в мерную пробирку 3 мл кислоты.

Возьмите из стакана одну пробирку с тиосульфатом и вылейте в нее кислоту из мерной пробирки. Зафиксируйте время от момента попадания кислоты в тиосульфат до момента появления в пробирке голубоватой опалесценции (начало выпадения осадка серы).

Значение температуры и время внесите в банк данных. Пробирку немедленно вымойте.

Приливая в стакан горячую воду (не лейте на термометр!), по-высьте ее температуру на 10°С. Через 3 минуты проведите реакцию во второй пробирке.

Аналогичным путем повысьте температуру растворов еще на 10 гра­дусов и проведите реакцию в третьей пробирке.

Значения температур и времени занесите в банк данных.