- •260807 Технология продукции общественного питания
- •Лабораторная работа №1.
- •Лабораторная работа №2.
- •Лабораторная работа №3.
- •Лабораторная работа №4.
- •Лабораторная работа №5.
- •Лабораторная работа №6.
- •Лабораторная работа №7.
- •Лабораторная работа №8.
- •Лабораторная работа №9.
- •Лабораторная работа №10.
- •Лабораторная работа №11.
- •Лабораторная работа №13.
- •Лабораторная работа №14.
Лабораторная работа №4.
Тема: Изучение влияния условий на скорость химической реакции
Цели: 1. Закрепление знаний о протекании и скорости химических реакций.
2. Научиться определять зависимость химических реакций от факторов.
Теория:
Одни химические реакции протекают за доли секунды, другие – за минуты, часы сутки. Например, при сливании растворов хлорида бария и серной кислоты мгновенно образуется белый осадок сульфата бария:
BaCI2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCI
Наоборот, реакция ржавления железа (коррозия) идет так медленно, что проследить за ее результатами можно лишь по истечению длительного времени. Чтобы характеризовать быстроту течения химической реакции, пользуются понятием скорость химической реакции, которую обозначают буквой v.
Скорость химической реакции (v) определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ или одного из продуктов реакции в единицу времени: где C1, C2 – молярные концентрации реагирующих (или образующихся) веществ в момент времени t1 и t2 соответственно. При увеличении температуры на каждые 10 градусов скорость химической реакции увеличивается в 2- 4 раза:
где v2 – скорость реакции при конечной температуре t2 , v1 – скорость реакции при начальной температуре t1.Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
Условия протекания реакций |
Примеры |
Теоретическое обоснование |
1. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ.
2. Для веществ в растворенном и газообразном состоянии скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ.
3. Для веществ в твердом состоянии скорость реакции прямо пропорциональна поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
4. При повышении температуры скорость большинства реакций увеличивается.
5. Скорость химических реакций зависит от присутствия катализатора или ингибитора. |
Металлы (калий, натрий) с одним и тем же веществом – водой – реагируют с различными скоростями
Горение веществ в чистом кислороде происходит активнее, чем в воздухе, где концентрация кислорода почти в 5 раз меньше
Вещества железо и сера в твердом виде реагируют достаточно быстро лишь в измельченном состоянии и при перемешивании
Со многими веществами кислород начинает реагировать с заметной скоростью уже при обычной температуре (медленное окисление). При повышении температуры скорость окисления резко увеличивается
Разложение бертолетовой соли и пероксида водорода ускоряется в присутствии оксида марганца (IV). В присутствии ингибиторов соляная кислота HCI становится инертной по отношению к металлам
|
Сущность реакции металлов с водой заключается в том, что их атомы отдают электроны, т.е. окисляются. Атомы калия обладают большим атомным радиусом и поэтому электроны отдают гораздо энергичнее, чем атомы натрия
Чтобы произошла реакция, необходимо столкновение молекул реагирующих веществ. Частота же столкновения зависит от числа молекул в единице объема, т.е. от концентрации
При измельчении увеличивается поверхность соприкосновения реагирующих веществ
Для того чтобы при столкновении молекул произошла химическая реакция, эти молекулы должны быть активны (обладать достаточной кинетической энергией). При повышении температуры доля активных молекул все возрастает
В присутствии катализаторов молекулы, как правило, становятся реакционноспособными при более низкой температуре. Например, бертолетова соль становится реакционноспособной только при 400оC , а в присутствии MnO2 при 200оC |
где Vt2 – скорость реакции при повышенной температуре, Vt1 – при начальной температуре, а y – температурный коэффициент, численное значение которого может быть и дробным. |
||
Оборудование: Пробирки, гранулы цинка, магния, железа, порошок оксида меди (II), H2SO4, штатив, держатель, спиртовка.
Выполнение работы:
Опыт №1. Изучение зависимости скорости химической реакции от природы взаимодействующих веществ.
В три пробирки налейте по 2-3мл раствора соляной кислоты. В первую опустите гранулу цинка, во вторую – кусочек магния, в третью – кусочек железа. Укажите в какой из пробирок выделение пузырьков водорода наиболее интенсивное, в какой – наименее.
Наблюдали:
Реакция:
Опыт №2. Изучение зависимости скорости химической реакции от концентрации.
В три пробирки налейте соответственно 1, 2, 3 мл раствора соляной кислоты. В первую добавьте 2мл воды, во вторую – 1мл. В какой пробирке концентрация кислоты наибольшая, в какой – наименьшая?
Затем в каждую из пробирок опустите по одной грануле цинка. Как зависит скорость этой реакции от концентрации кислоты?
Наблюдали:
Вывод:
Опыт №3. Изучение зависимости скорости химической реакции от температуры.
В три пробирки поместите небольшое количество черного порошка оксида меди (II). В каждую пробирку прилейте по 2мл раствора серной кислоты. Первую пробирку оставьте в штативе, вторую поместите в стакан с налитым в него кипятком, третью закрепите в держателе и нагрейте на пламени спиртовки.
Наблюдали:
Вывод: