Медична хімія (Фізколоїдна хімія) Вечірники

Міністерство охорони здоров’я України

Криворізький медичний коледж,

заснований на спільній власності територіальних громад сіл,

селищ і міст Дніпропетровської області

Робочий зошит

для практичних робіт «Медична хімія»

(розділ «Фізична та колоїдна хімія»)

студента (ки) ________________________________

відділення __________________________________

курс ________________ група ________________

викладач ___________________________________

2015 рік

Практична робота №1.

Тема: Термохімічні розрахунки хімічних реакцій. Швидкість хімічної реакції.

Мета:

Знати: Основні поняття і закони термохімії. Енергетична характеристика біохімічних процесів. Термохімічні розрахунки та експериментальне визначення теплових ефектів хімічних реакцій і процесів.

Залежність швидкості хімічних реакцій від різних факторів. Дослідження впливу природи каталізатора на швидкість реакції розкладання гідроген пероксиду волюмометричним методом.

Дотримання правил техніки безпеки, охорони праці під час експериментального визначення теплових ефектів, швидкості хімічних реакцій та дослідження впливу різних факторів на цю величину.

Вміти: розраховувати й експериментально визначати теплові ефекти хімічних реакцій і процесів;

• експериментально визначати швидкість хімічнихреакцій;

• досліджувати вплив різних факторів на швидкість реакцій;

• дотримуватися правил техніки безпеки, охорони праці під час експериментального визначення теплових ефектів, швидкості хімічних реакцій та дослідження впливу різних факторів на цю величину.

Питання для самопідготовки.

1. Що вивчає термохімія?

2. Які реакції називають: а) екзотермічними, б) ендотермічними?

3. Про що говорить принцип найменших енергій

4. Що таке термохімічне рівняння?

5. Сформулюйте закон Гесса.

6. Сформулюйте наслідок закону Гесса.

7. Що таке хімічна кінетика?

8. Що розуміють під механізмом хімічної реакції?

9. Сформулюйте поняття «швидкість хімічної реакції».

10. Які реакції називаються: а) простими; б) складними.

11. Що таке кінетичне рівняння хімічної реакції?

12. Які фактори впливають на швидкість реакцій?

13. Як на швидкість реакції впливає природа реагуючих речовин?

14. Як на швидкість реакції впливає стан реагуючих речовин?

15. Як на швидкість реакції впливає концентрація реагуючих речовин?

16. Сформулюйте закон діючих мас.

17. Як впливає на швидкість реакції температура? Сформулюйте правило Вант-Гоффа.

18. Дайте визначення поняттю «Хімічна рівновага».

19. Що характеризує константа хімічної рівноваги?

20. Які чинники впливають на стан хімічної рівноваги?

Хід роботи

1. Використовуючи термохімічне рівняння:  ,  розрахуйте масу вугляцю та об’єм кисню за нормальних умов, якщо під час реакції виділилося 788 кДж теплоти.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Використовуючи термохімічне рівняння: С_(т) + О_2(г) = СО_2(г)  ,∆H = -394кДж  розрахуйте кількість теплоти, що виділиться під час згорання кисню об’ємом 11,2 л (за нормальних умов).

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.Розрахуйте ентальпію хімічних реакцій:

1. 2H_2(г)+CO_(г)=CH₃OH_(г)

2. 4HCl_(г)+O_2(г)=2H₂O_(г)+2Cl_2(г)

3. NH₄Cl_(Т)=HCl_(г)+NH_3(г)

4. 2N_2(г)+6H₂O_(г)=4NH_3(г)+3O_2(г)

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ентальпію утворення речовин візьміть в таблиці 1: Таблиця 1 – Ентальпія утворення речовин

Речовина	ΔfHo298, кДж/моль	Речовина	ΔfHo298, кДж/моль	Речовина	ΔfHo298, кДж/моль
Cl2	0	Са(ОН)2(т)	-985,12	NH3(г)	-45,94
O2	0	HCl(г)	-92,31	NH4Cl(т)	-314,22
S2(г)	128,37	H2O(т)	-291,85	NO(г)	91,26
СО(г)	-110,53	H2O(ж)	-285,83	NO2(г)	34,19
СО2(г)	-393,51	H2O(г)	-241,81	N2O4(г)	11,11
СаСО3(т)	-1206,83	MgO(т)	-601,49	SO2(г)	-296,90
СаО(т)	-635,09	Mg(OH)2(т)	-924,66	CH3OH(г)	-201,00

4.Визначте середню швидкість реакції водню з йодом, якщо початкові концентрації водню та йоду склали відповідно 1,0 моль/л і 1,2 моль/л, а через ЗО хвилин концентрація водню зменшилася до 0,5 моль/л.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Обчисліть швидкість реакції Br 2+HCOOH = 2Br^--+ 2 H⁺+ CO₂ ,якщо за 3хв. Концентрація брому змінилась від 0,1 моль/дм³ до 0,04 моль/дм³.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дослід 1. Залежність швидкості реакції від концентрації речовин

Для роботи візьміть попередньо чисто вимиті бюретки і наповніть одну 0,5 н розчином тіосульфату натрію, другу —дистильованою водою, третю—0,5 н розчином сульфатної кислоти і закріпіть кожну з них у штативі. Якщо взяті бюретки не мають кранів, то на їх кінці надіньте гумові трубки із скляною кулькою всередині і скляним відтягнутим кінцем. Заповнювати бюретки рідинами слід вище нульової позначки. Повільно випускаючи рідину до нульової познач ки, слідкуйте за тим, щоб у гумовій трубці або звуженій частині бюретки не залишилось пухирців повітря. Надлишок рідини виливайте у посудину, доки нижній меніск рідини не зупиниться на нульовій позначці.

Потім у три однакових пробірки налийте з бюреток: у першу—2,5 мл розчину Na₂S₂0₃ і 5 мл води, в другу — 5 мл розчину Na₂S₂0₃ і 2,5 мл води, у третю—7,5 мл розчину Na₂S₂0₃. У три інші пробірки налийте з бюретки

пo 5 мл розчину H₂S0₄. Злийте почергово розчини H ₂SO₄ і Na₂S₂0₃, у всіх випадках приливаючи кислоту до розчину тіосульфату та перемішуючи їх.

Зазначте час, протягом якого з'являється каламуть після додавання кислоти, користуючись секундоміром.

Таблиця 1.

№ про­бірки	Об'єм розчину, мл			Співвідно­шення кон­центрацій розчинів Na2S203	Час появи каламуті t, с	Відносна швидкість реакції V=1/t *с-1
	Na2S203	Н2О	H2SО4
1	2,5	5,0	5,0	1 : 3
2	5,0	2,5	5,0	2:3
3	7,5	—	5,0	3:3

Добуті результати запишіть у табл. 1.

Сформулюйте залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин в умовах досліду.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Результати спостережень можете показати у вигляді гра­фіка, що відбиває вплив концентрації на швидкість реакції. Для цього на осі абсцис відкладіть три точки, що знаходяться від початку координат на відстані а, 2а, 3 а, де а довільно взятий відрізок, що відповідає одиниці відносної концентрації Na₂S₂0₃. На осі ординат відкладіть швидкість реакції, t нанесених на осі координат точок побудуйте перпенди­куляри, точки їх перетину з'єднайте суцільною лінією.

Дослід 2. Залежність швидкості реакції від температури

Налийте в одну пробірку 5 мл 0,5 н розчину Na₂S₂0₃, 11 другу — 5 мл 0,5 н розчину H₂S0₄. Обидві пробірки пмістіть у склянку з водою, щоб розчини набули однакової іемператури (температури води). Через 5—7 хв виміряйте температуру води. Злийте разом вміст обох пробірок. Точно визначте час від початку реакції до появи каламуті. у дві іпші пробірки налийте по 5 мл тих самих розчинів. Вмістіть їх на 5—7 хв на водяну баню, в якій температура на 10 °С шпца, ніж у попередній спробі.

Злийте вміст обох пробірок. Визначте час до появи каламуті. Потім повторіть дослід, підвищивши температуру ще на 10 °С. Результати дослідів запишіть у табл. 2.

Таблиця 2

№ лро- I бірки	Об'єм розчину, мл		Час появи каламуті, t, с	Відносна швидкість реакції V=1/t.*с-1
	Na2S203	h2so4
1	5,0	5,0
2	5,0	5,0
3	5,0	5,0

За добутими даними можна побудувати графік залежності швидкості реакції від температури: на осі абсцис відкладіть температуру, на осі ординат—відносну швидкість реакцій

Зробіть висновок про залежність швидкості хімічної реакції від температури.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.У скільки разів зросте швидкість хімічної реакції, якщо збільшити температуру з 60 до 100 °С? Температурний коефіцієнт реакції прийняти рівним 3.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.Температурний коефіцієнт реакції дорівнює 2. Як треба змінити температуру реакційної суміші, щоб збільшити швидкість реакції у 128 разів?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.Обчисліть температурний коефіцієнт реакції,, швидкість якої зростає у 40 разів при підвищенні температури від; 40 до 80 °С.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Висновок: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольні завдання:

1.Температурний коефіцієнт швидкості деякої реакції дорів­нює 2,3. У скільки разів зміниться швидкість цієї реакції, якщо знизити температуру на 25 градусів?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.Обчисліть температурний коефіцієнт швидкості реакції, якщо при збільшенні температури на ЗО градусів швидкість реакції зрос­ла у 15,6 разів.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________