Практическая работа скорость химических реакций и химическое равновесие
Цель работы - изучение скорости химической реакции и ее зависимости от различных факторов: природы реагирующих веществ концентрации, температуры, катализатора. Изучение влияния концентраций веществ на химическое равновесие и его смещение. Оборудование и реактивы. Держатель для пробирок, спиртовка, спички, водяная баня, штатив с химическими пробирками, санитарная склянка;
магний (порошёк), железо (пористое восстановленное), HCl (разб., конц), 1н раствор тиосульфата натрия, H2SO4 (разб., 1:5), H2SO4 (разб., 1:10),раствор иодида калия, крахмальный клейстер, пероксид водорода, оксид марганца (IV), кристалликов нитрата свинца и йодида калия.
Теория.
Скорость
гомогенной реакции 
можно
определить как изменение количества
вещества исходного реагента за единицу
времени (
)
в единице объема (V):
Учитывая,
что 
/V =
–
с,
где
с = c2 – c1 (c2 < c1)
— изменение концентрации реагирующего
вещества, получаем новое выражение:
Скорость гомогенной реакции определяется изменением концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени.
Скорость реакции измеряется в моль/(см3•мин) или в моль/(л•с).
Скорость гетерогенной реакции определяется изменением количества вещества исходного реагента в единицу времени на единице поверхности S:
О скорости реакции можно судить по скорости изменения какого-либо свойства системы, например, окраски, электропроводности, давления, спектра и т.д.
Химическое равновесие
Все химические реакции можно разделить на две группы: необратимые и обратимые. Необратимые реакции протекают до конца – до полного израсходования одного из реагирующих веществ, т.е. протекают только в одном направлении. Обратимые реакции протекают не до конца. При обратимой реакции ни одно из реагирующих веществ не расходуется до конца. Обратимая реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлении.
Химическое равновесие – это такое состояние системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны.
В обратимых химических реакциях равновесие устанавливается в тот момент, когда отношение произведения концентраций продуктов, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам, к произведению концентраций исходных веществ, также возведенных в соответствующие степени, равно некоторой постоянной величине, называемой константой химического равновесия.
Константа химического равновесия зависит от природы реагирующих веществ и от температуры. Концентрации, при которых устанавливается равновесие, называются равновесными. Изменение внешних условий (концентрации, температуры, давления) вызывает смещение химического равновесия в системе и переход ее в новое равновесное состояние. Подобный переход реакционной системы из одного состояния к другому называется смещением (или сдвигом) химического равновесия.
Направление смещения равновесия в зависимости от изменения концентраций реагирующих веществ, температуры, давления (в случае газовых реакций) в общем случае определяется правилом Ле-Шателье: если в системе, находившейся в равновесии, изменить одно из условий (t, p, c), то происходит смещение равновесия в направлении той реакции, которая препятствует произведённому изменению.
Применяя принцип Ле-Шателье к разным случаям, можно сделать следующие выводы:
1) при увеличении равновесной концентрации одного из веществ система химического равновесия смещается в сторону той реакции, которая понижает концентрацию этого вещества;
2) при увеличении давления равновесие смещается в сторону образования меньшего числа молекул газа;
3) нагревание смещает равновесие в сторону эндотермической реакции, охлаждение - в сторону экзотермической реакции.