Лабораторная работа, часть 2
Опыт 3. Катализ
Каталитическое разложение пероксида водорода
Проследите влияние различных катализаторов на скорость реакции разложения пероксида водорода
2H2O2 ® 2H2O + O2.
Налейте в две пробирки по 1 мл раствора индиго. В первую добавьте немного оксида марганца (IV) MnO2, во вторую ‑ столько же оксида свинца (IV) РbО2. В обе пробирки прилейте по 3 мл 3‑5%‑ного раствора перекиси водорода. В обеих пробирках происходит разложение перекиси водорода, при этом кислород, являющийся в момент выделения атомарным, обесцвечивает индиго.
В какой из пробирок обесцвечивание проходит быстрее? Какой из катализаторов эффективнее влияет на скорость разложения пероксида водорода? Какой тип катализа изучили?
В чем сущность влияния катализаторов на скорость химических реакций?
Опыт 4. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ на скорость гетерогенной химической реакции
В две пробирки налейте по 3‑5 мл раствора разбавленной соляной кислоты и внесите в них одновременно одинаковые навески мрамора (кусочком и порошком) примерно по 0,5 г. Отметьте время, которое требуется для полного растворения мрамора в каждом случае. Сделайте вывод о влиянии площади поверхности контакта реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Напишите уравнение реакции.
Как, не меняя температуру, можно увеличить скорость реакции в пробирке с порошком мрамора?
Опыт 5. Способы смещения химического равновесия
5.1 Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие
Для этого опыта удобно использовать следующую обратимую реакцию:
FeCl3 + 3 KCNS Û Fe(CNS)3 + 3KCl
точнее: [Fe(H2O)6]3+ + xSCN– + yCl–Û [Fe(H2O)6‑x‑y(SCN)xCly ](3‑x‑y)+ + (x + y)H2O.
В этой системе только роданид железа Fe(CNS)3 (точнее, [Fe(H2O)6‑x‑y(SCN)xCly ]+(3‑x‑y)) имеет интенсивную красную окраску, роданид калия и хлорид калия бесцветны, а хлорид железа (III) в разбавленном растворе имеет слабо желтую окраску. Поэтому по интенсивности красного окрашивания раствора можно делать вывод о концентрации роданида железа и, следовательно, о положении равновесия в данной системе.
В пробирку с 2‑3 мл разбавленного раствора хлорида железа (III) прилейте немного раствора роданида аммония до приобретения раствором слабо красного окрашивания. Если получился интенсивно окрашенный раствор, разбавьте его дистиллированной водой. Полученный раствор разделите на четыре части. Одну оставьте для сравнения, во вторую долейте равный объем раствора хлорида железа, в третью ‑ равный объем раствора роданида калия, в четвертую добавьте 1‑2 стеклянные ложечки кристаллического хлорида калия. Что наблюдается в каждом случае?
На основании принципа Ле Шателье объясните наблюдаемые явления. Как оказанные воздействия влияют на скорость прямой и обратной реакций? Составьте выражение для константы равновесия данной реакции и с помощью его обоснуйте смещение равновесия.
В каком из первых двух случаев сильнее меняется интенсивность окраски раствора и почему? Нарушится ли равновесие в системе (как и почему?) при разбавлении раствора, например, вдвое.