Выполнение опыта

Для проведения опыта получить две навески: первую –7,5г СuSO₄ Н₂О, вторую – 4,5г безводной соли СuSO₄.

Для растворения безводной соли СuSO₄ отмерить цилиндром 300см³ воды, а для растворения навески 7,5г СuSO₄ Н₂О - 297см³. Разница в 3г соответствует количеству воды, которое содержится в 7,5г кристаллогидрата.

Наблюдения и выводы

Методика работы и расчета теплот растворения безводной соли и кристаллогидрата аналогична рассмотренной в опыте 1.

Рассчитать теоретическое значение ∆_rH^o(298К,3) и сравнить его с опытным. Определить относительную ошибку опыта.

Лабораторная работа №4 Химическая кинетика и равновесие

Знание законов о скоростях химических реакций и равновесии позволяет управлять химическими процессами, имеющими место в самых разнообразных сферах производства, а также использовать полученные знания при изучении процессов горения топлива, электролитических реакций, коррозии металлов, биоорганических процессов и других.

Скорость химической реакции определяется числом взаимодействий в единицу времени в единице объема (для гомогенных реакций) или на единице поверхности раздела фаз веществ для реакций, протекающих в гетерогенной системе.

Размерность гомогенной реакции – моль/л с, гетерогенной – моль/см² с.

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, присутствия катализатора. Для реакций с участием твердых веществ скорость реакции зависит также и от степени измельчения, а для газов – от давления.

Скорость реакции, протекающей при постоянной температуре в гомогенной среде, прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов согласно закону действия масс.

Так, для реакции, идущей в одну стадию и записанной в общем виде как

m A_(г) + n B_(г) = p C_(г) + q D_(г) (4.1)

закон действующих масс имеет следующее выражение:

ν = К C_A^m C_Bⁿ, (4.2)

где ν - скорость прямой химической реакции;

К - константа скорости;

C_A и C_B - концентрации реагирующих веществ А и В;

m и n - стехиометрические коэффициенты реагирующих веществ А и В.

При гетерогенных реакциях концентрации веществ, находящихся в твердой фазе, обычно не изменяются в ходе реакции, поэтому их не включают в уравнение закона действующих масс.

Скорость химической реакции определяется путем изменения концентраций веществ, участвующих в лимитирующей стадии процесса (если реакция протекает в несколько стадий).

Скорость реакции является первой производной от концентрации по времени, а ее связь с концентрациями реагирующих веществ будет зависеть от порядка реакции.

Выражение для скорости реакции первого порядка (например,

АВ → А + В) запишется в следующем виде:

а-х х

dx

 = ----- = K₁ (a – x), (4.3)

dτ

где К₁ – константа скорости реакции первого порядка при данной температуре;

а – начальная концентрация вещества АВ;

а – х - концентрация вещества АВ, прореагировавшего за время τ.

После интегрирования получаем

1 a 2,303 a

K₁ = ---- ln --------- , или K₁ = -------- lg -------- . (4.4)

τ a – x τ a - x