Выполнение работы

Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции удобно наблюдать на примере реакции взаимодействия тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ с серной кислотой:

S O₂↑

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄+ H₂S₂O₃ H₂O

S↓

В первый химический стакан емкостью 100 мл налейте 30 мл 0,05 М раствора Na₂S₂O₃; во второй стакан – 20 мл 0,05 М раствора Na₂S₂O₃ и 10 мл дистиллированной воды; в третий – 10 мл 0,05 М раствора Na₂S₂O₃ и 20 мл дистиллированной воды. Таким образом, при одинаковом общем объеме растворов концентрация тиосульфата натрия в стаканах разная.

В каждый из стаканов поочередно прилейте по 10 мл 0,05М раствора серной кислоты, отмечая по секундомеру момент сливания реактивов и момент появления в их смеси еле уловимого помутнения раствора в виде голубоватой опалесценции коллоидной серы, свидетельствующей о конце реакции.

Результаты наблюдений оформите в виде таблицы:

Таблица данных опыта

№ стакана	Объем растворов, мл			Время протекания реакции, τ	Скорость реакции υ=1/τ
	Na2S2O3	H2O	H2SO4
1	30	-	10
2	20	10	10
3	10	20	10

Начертите график зависимости изменения скорости реакции от концентрации Na₂S₂O₃ и сделайте вывод о характере этой зависимости.

Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры реакционной смеси

В три химических стакана или конических колбы емкостью 50-100 мл налейте по 10 мл 0,05М раствора тиосульфата натрия, а в три других стакана или колбы - по 10 мл 0,05М раствора серной кислоты.

Один стакан с раствором Na₂S₂O₃ и один стакан с раствором Н₂SО₄ поместите в водяную баню при комнатной температуре, выдержите там 5-7 минут, затем слейте растворы и отметьте время протекания реакции по секундомеру, как указано в опыте 1.

Добавлением горячей воды повысьте температуру водяной бани на 10°С и повторите опыт с другой парой стаканов.

Добавлением горячей воды повысьте температуру водяной бани на 20 °С по сравнению с исходной, поместите в нее третью пару стаканов с реактивами и еще раз повторите опыт.

Результаты наблюдений оформите в виде таблицы и постройте график зависимости скорости химической реакции от температуры, откладывая температуру по оси абсцисс, а скорость - по оси ординат.

Сделайте вывод о характере зависимости скорости реакции от температуры реакционной смеси.

Опыт 3. Влияние катализатора на скорость химической реакции

Налейте в пробирку 2-3 мл 3 %-ного раствора пероксида водорода Н₂О₂ и отметьте, что в обычных условиях заметного разложения пероксида водорода не наблюдается (Н₂О₂ на свету медленно разлагается!).

Микрошпателем внесите в пробирку немного кристаллического диоксида марганца MnO₂ и отметьте бурное выделение газа. Выделяющийся газ испытайте тлеющей лучинкой.

Составьте уравнение протекающей реакции и отметьте роль диоксида марганца в этой реакции.

Опыт 4. Сдвиг химического равновесия при изменении концентрации веществ

При взаимодействии хлорида железа (III) FеСl₃ с роданидом аммония NH₄CNS образуется роданид железа Fе(СNS)₃, интенсивно окрашенный в темно-красный цвет, причем реакция его образования обратима:

FeCl₃ + 3NH₄CNS Fе(СNS)₃ + 3NH₄Cl

Отметьте цвет растворов.

В пробирку налейте примерно 5 мл разбавленного раствора FеСl₃ и прилейте 1-2 мл разбавленного раствора NH₄CNS. Если образовавшийся раствор окрашен слишком интенсивно, разбавьте его дистиллированной водой. Полученный раствор разлейте в четыре пробирки. Одну из них оставьте в качестве раствора сравнения, а в три другие пробирки добавьте:

- в первую – 1-2 капли насыщенного раствора FеСl₃;

- во-вторую – 1-2 капли насыщенного раствора NH₄CNS;

- в третью – немного кристаллического NH₄Cl.

Окраску растворов в первой, второй и третьей пробирках сравните с окраской контрольного раствора в четвертой пробирке. По изменению окраски растворов сделайте вывод о направлении сдвига химического равновесия в каждом варианте опыта. Результаты наблюдений запишите в форме таблицы.

Результаты наблюдений опыта

№№ опыта	Добавленное вещество	Изменение интенсивности окраски	Направление сдвига равновесия
1
2
3