Обробка результату
1. Приведіть виміряний у досліді об’єм водню до нормальних умов, виходячи з рівняння газового стану
2. Запишіть рівняння взаємодії цинку з розведеною сульфатною кислотою. На основі закону еквівалентів обчисліть експериментальне значення еквівалента цинку:
3. Порівняйте хімічний еквівалент металу, знайдений у досліді, з теоретичним. Обчисліть помилку досліду за формулою:
Контрольні питання та завдання
1. Дайте визначення закону збереження маси й матерії.
2. Що таке хімічний еквівалент елемента? У яких випадках атомна маса елемента збігається з еквівалентною?
3. Дайте визначення закону Авогадро. Наслідки закону Авогадро. В якій масі СО та CO2 міститься по 1,2 1024 молекул?
4. Об’єднаний газовий закон, рівняння Клапейрона – Менделєєва. Сутність закону. 0бчисліть молярну масу газу, 6г якого займае об'єм 7л при температурі 750 К і тиску 83,1 кПа (R = 8,31 Дж/(моль·К)).
5. Обчисліть молярні маси еквівалентів речовин: Al2S3, H3PO4, CH3COOH, Ba(OH)2
6. При окисленгі лужноземельного металу масою 2,25г отримується оксид масою 6,25г. Назвіть цей метал.
7. Скільки еквівалентів знаходиться: а) в Mg масою 60г; б) в Na масою 230г; в) в Al масою 108 г.
8. Навести визначення молярної маси речовини та одиниці вимірювання. Як знайти масу однієї молекули? Розрахуйте масу 1 л кисню (н.у.), число молів та молекул кисню в цьому об'ємі.
9. Обчисліть кількість речовини (н.у.): а) азоту масою 14 г; б) кисню масою 48 г; в) заліза масою 112 г; г) фосфору масою 31 г.
10. 3 г металу взаємодіє з 1,64 г сірки. Визначте еквівалентну масу металу (валентність сульфуру у продукті реакції дорівнює 2).
Лабораторна робота № 3. Хімічна кінетика.
Дослід 1. Вивчення залежності швидкості хімічної реакції
від концентрації реагуючих речовин
Мета роботи: дослідити вплив концентрації натрій тіосульфату (Na2S2O3) на швидкість реакції:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2 + H2O.
Матеріали та обладнання: бюретки, циліндр, штатив з пробірками, секундомір, розчин натрій тіосульфат 0,1 н, розчин сульфатної кислоти 1 н, дистильована вода.
Теоретичний мінімум.
Хімічна кінетика вивчає вплив різних факторів на швидкість хімічної реакції та механізм її протікання.
Реакції можуть відбуватися у гомогенних і гетерогенних системах. Гомогенна система складається з однієї фази, реакційним простором є весь об’єм, заповнений реагентами. Гетерогенні системи складаються з декількох фаз, тому гетерогенні хімічні реакції проходять на межі розподілу контактуючих фаз. Прикладом гетерогенної реакції може бути реакція між речовиною в газовій фазі та поверхнею рідини або твердого тіла.
Швидкість хімічної реакції – це число елементарних актів взаємодії, що відбуваються в одиниці об’єму (для гомогенних реакцій) або на одиниці площі поверхні поділу фаз (для гетерогенних реакцій) за одиницю часу.
Швидкість хімічної реакції (v) найчастіше характеризують зміною концентрації реагуючої речовини або продукту реакції за одиницю часу
і виражають у моль/(дм3 ×с).
Ця похідна береться зі знаком “–”, якщо с(х) – молярна концентрація реагенту, та зі знаком “+”, якщо с(х) – молярна концентрація продукту реакції.
Швидкість хімічної реакції залежить від природи реагентів та їх концентрації, температури, тиску (для газів); від наявності каталізатора та площі поверхні контакту реагуючих речовин.
Згідно з законом діючих мас швидкість хімічної реакції пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у степенях, рівних стехіометричним коефіцієнтам у рівнянні реакції:
aA + bB = eE + dD,
Рівняння залежності швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин називається кінетичним рівнянням реакції. Для досліджуваної хімічної реакції кінетичне рівняння має вигляд:
V = k· C(Na2S2O3)·C(H2SO4).
Коефіцієнт пропорційності k у кінетичному рівнянні називають константою швидкості реакції. Вона чисельно дорівнює швидкості реакції, якщо концентрації реагентів дорівнюють 1 моль/л.
Константа швидкості реакції залежить від природи реагентів, температури та наявності каталізатора, але на відміну від швидкості хімічної реакції, не залежить від концентрації реагентів.