Дослід 2. Залежність швидкості реакції від температури. Експериментальне визначення енергії активації

Налийте у три пробірки по 5 мл розчину натрій тіосульфату, в інші три – по 5 мл розчину сірчаної кислоти і розділить їх на три пари (по одній пробірці з Na₂S₂O₃ і H₂SO₄ в кожній парі). Відмітьте температуру повітря в лабораторії. Злийте разом розчини першої пари пробірок (кислоту виливайте в тіосульфат), збовтайте отриманий при зливанні розчин для більш повного перемішування і визначте час реакції у секундах.

Другу пару пробірок помістіть у баню з гарячою водою і нагрійте їх до температури приблизно на 10⁰ вище кімнатної. Температуру вимірюйте термометром, зануреним у пробірку з кислотою. Потім злийте розчини і визначте час реакції.

Повторіть дослід з третьою парою пробірок, нагрівши їх до температури приблизно на 20⁰ вище кімнатної. Результати дослідів запишіть в табл. 2.

Таблиця 2

№	t, 0C	T, K	103/T, K	, c	v = 100/, c-1	lg v
1
2
3

Обробка результатів досліду

1. Розрахуйте і занесіть в таблицю значення Т, 10³/Т, v і lgv.

2. Побудуйте графік залежності швидкості реакції (відклавши її на осі ординат) від температури (відклавши її на осі абсцис). Зробіть висновок про вплив температури на швидкість реакції.

3. Побудуйте графік температурної залежності швидкості реакції в арреніусових координатах, відклавши на осі абсцис 10³/Т, а по осі ординат lgv. Розрахуйте тангенс кута  нахилу прямолінійного графіку.

4. Лінеаризована форма рівняння Арреніуса має вигляд:

звідки:

Розрахуйте енергію активації, використовуючи останнє рівняння і експериментально визначений tg.

Дослід 3. Зміщення хімічної рівноваги

У цьому досліді ви будете вивчати зворотну реакцію між розчинами ферум хлориду (III) і калій роданіду KCNS. Ферум роданід (III) Fe(CNS)₃ забарвлює розчин в червоний колір. По зміні інтенсивності забарвлення розчину можна робити висновок про зміну концентрації Fe(CNS)₃, а значить, і про зміщення рівноваги в той чи інший бік.

В пробірку внесіть по чотири-п’ять крапель розчинів FeCI₃ і KCNS. При змішуванні розчинів спостерігається червоне забарвлення. До отриманої суміші додайте таку кількість дистильованої води, щоб розчину стало приблизно половина пробірки. Легким збовтуванням перемішайте розчин і розділіть його на чотири пробірки. До однієї з них додайте чотири краплі розчину FeCI₃, до другої – чотири краплі розчину KCNS, до третьої – декілька мікрошпателів кристалічного KCI. При цьому у всіх випадках відбувається зміна інтенсивності забарвлення розчинів, що легко помітити, порівнюючи з забарвленням розчину у четвертій пробірці.

Відмітьте напрям (збільшення чи зменшення) зміни забарвлення у кожному випадку, запишіть рівняння реакції між FeCI₃ і KCNS і вираз константи рівноваги цієї реакції.

У якому напрямку зміщується рівновага і як змінюється концентрація кожного компонента у випадку додавання кожної із речовин: а) FeCI₃; б) KCNS; в) KCI? Дайте пояснення цьому явищу з точки зору принципу Ле Шательє.

Чи впливає зміна тиску на зміщення рівноваги в досліджуваній системі?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6