Опыт 3. Влияние температуры и концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции
Влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и катализатора на скорость взаимодействия иодида калия с пероксидом водорода:
В пробирки налейте раствор иодида калия разной концентрации и температуры согласно приведенной ниже таблице. Добавьте во все пробирки несколько капель крахмального клейстера для обнаружения иода. Затем, включить секундомер. В пробирку №1 добавить 1 мл пероксида водорода. По секундомеру измерить время от момента добавления до появления в растворе заметной окраски. Также добавить по 2 мл пероксида водорода в другие пробирки; отмечая время до появления в растворе окраски. Наблюдения запишите в таблицу.
№ пробирки |
Содержание пробирки |
Последовательность посинения растворов |
Влияние какого фактора сказалось на Vp |
1 |
1 мл КI + 1мл воды (холодной) |
|
|
2 |
1 мл КI + 1мл воды (горячей) |
|
|
3 |
1 мл КI + 1мл CuSO4 |
|
|
4 |
2 мл КI |
|
|
В выводе напишите уравнения реакций и отметьте различие в скорости реакций и объясните эти различия.
Опыт 5. Влияние катализатора на скорость химической реакции
Каталитическое разложение пероксида водорода.
В опыте исследуется реакция разложения пероксида водорода в присутствии катализаторов- раствора хромата калия K2CrO4 и твердого диоксида марганца MnO2. Скорость реакции оценивается по интенсивности выделения кислорода, который обнаруживается с помощью тлеющей лучинки.
Реакция разложения пероксида водорода Н2О2 в присутствии хромата калия K2CrO4 протекает в две стадии, но суммарно выражается химическим уравнением следующим образом:
2 Н2О2 = 2 H2O + O2 , так как катализатор, вступая в реакцию на первой стадии, полностью выделяется на второй ( в результате реакции катализатор не расходуется ).
В две пробирки налейте по 1 мл раствора Н2О2. К отверстию одной из них поднесите тлеющую лучинку. Происходит ли выделение кислорода?
Повторите опыт, добавив в первую пробирку несколько капель раствора хромата калия, в другую - несколько кристаллов диоксида марганца. Что наблюдается? Поднесите к отверстию пробирки тлеющую лучинку. Какой газ выделяется?
1) Отметьте признаки протекания реакции.
2) Напишите уравнение реакции разложения пероксида водорода:
3)Сделайте выводы:
а) как влияют хромат калия и диоксид марганца на скорость рассматриваемой реакции,
б) в каком случае катализ является гомогенным, в каком – гетерогенным,
в) почему в одном случае в ходе реакции изменяется окраска раствора,
г) на основе каких наблюдений можно сделать вывод о том, что катализатор в процессе реакции не расходуется,
д) как изменяется энергия активации реакции в присутствии катализатора.
Опыт 6. Скорость реакций в гетерогенных системах.
Влияние степени смешения реагентов на скорость гетерогенной химической реакции
В сухой ступке осторожно смешайте (не растирая пестиком) несколько кристалликов нитрата свинца и йодида калия. Происходит ли изменение окраски? Энергично разотрите в ступке кристаллы пестиком. Что происходит? Из пипетки добавьте к смеси несколько капель воды: смесь моментально окрашивается в ярко-желтый цвет. Дайте объяснение проведенному опыту в целом. Запишите уравнение реакции.
ОПЫТ 7. Смещение химического равновесия при изменении концентрации веществ.
Обратимая реакция между хлоридом железа (III) и роданидом калия или роданидом аммония протекает по уравнению:
FeCl3 + 3KCNS ⇄ Fe(CNS)3 + 3KCl
Образующийся в результате реакции роданид железа (III) имеет темно-красный цвет. По изменению интенсивности окраски можно судить об изменении концентрации Fe(CNS)3, т.е. о смещении равновесия в ту или иную сторону.
Выполнение опыта. В одну пробирку налить примерно 10 мл 0,0025 н раствора хлорида железа (III) и добавить такое же количество 0,0025 н раствора роданида калия или аммония. Раствор размешать стеклянной палочкой и содержимое разлить в 4 пробирки. Одну из пробирок оставить в качестве контрольной (для сравнения). Внести в первую пробирку концентрированный раствор хлорида железа, во вторую – несколько капель насыщенного раствора роданида калия, в третью – немного твердого хлорида калия. Осторожно перемешайте растворы в пробирках и сопоставьте интенсивности окраски полученных растворов с цветом исходного раствора в контрольной пробирке.
Составить уравнение реакции. Написать выражение для константы равновесия. Результаты наблюдений занесите в таблицу 3.
Таблица 3