Експериментальна частина

Дослід 1. Залежність швидкість гомогенної хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин.

У три конічні колби внесіть розчин натрій тіосульфату і дистильовану воду в об`ємах, які вказані в таблиці. По черзі в кожну колбу швидко прилийте по 15 мл сульфатної кислоти. Змішані розчини слід перемішати, щоб реакція проходила по всьому об`єму. За допомогою секундоміру виміряйте час від моменту змішування розчинів до помітного помутніння розчину.

Реакція натрій тіосульфату з сульфатною кислотою протікає за рівнянням:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂S₂O₃

H₂S₂O₃ = SO₂ + S↓ + H₂O

Початком реакції слід вважати момент змішування розчинів, а кінцем – момент помутніння розчину внаслідок утворення нерозчинної у воді сірки..

Результати спостережень запишіть в таблицю:

№ п/п	Oб`єм, мл			Відносна концентр. Na2S2O3	Тривалість реакції t, с	Відносна швидкість реакції , с-1
	Na2S2O3	H2O	H2SO4
1	5	10	15	1
2	10	5	15	2
3	15	0	15	3

Залежність швидкості реакції від концентрації натрій тіосульфату відобразіть у вигляді графіка. На осі абсцис відкладіть у певному масштабі відносні концентрації натрій тіосульфату, на осі ординат – відповідні значення швидкості реакції в умовних одиницях.

Дослід 2. Вплив температури на швидкість реакції.

Залежність швидкості реакції від температури вивчають на прикладі реакції:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + S↓ + H₂O

В три пробірки налийте по 5 мл розчину натрій тіосульфату, а в три інші – по 5 мл розчину сульфатної кислоти.

Змішайте розчин натрій тіосульфату з розчином сульфатної кислоти при кімнатній температурі. За допомогою секундоміру виміряйте час від моменту змішування розчинів до помітного помутніння розчину.

Другу пару розчинів помістить у водяну баню, з температурою 40 ºС, третю пару - у водяну баню, з температурою 60 ºС. Проведіть досліди для кожної пари, результати спостережень запишіть в таблицю.

№ досліду	Температура досліду, 0C	Тривалість реакції t, с	Відносна швидкість реакції , с-1
1
2
3

Намалюйте графік залежності швидкості реакції від температури. На осі абсцис відкладіть у певному масштабі температуру досліду, на осі ординат – відповідні значення швидкості реакції.

Напишіть формулу Вант-Гоффа і розрахуйте значення температурного коефіцієнта виходячи з даних досліду.

Зробіть висновки про залежність швидкості реакції від температури.

Контрольні питання і задачі

1. Вкажіть фактори, які впливають на швидкість хімічних реакцій.

2. Дайте формулювання закону діючих мас.

3. Що показує температурний коефіцієнт реакції?

4. Чому дорівнює швидкість реакції А + В = АВ, якщо концентрація речовин А і В дорівнює 2 моль/л, а k = 1,5 л/(моль · с) ?

5. Як зміниться швидкість реакції

2NO_(г) + O_2(г) = 2NO_2(г)

Якщо: а) збільшити тиск у системі в 3 рази;

б) зменшити об`єм системи в 3 рази;

в) збільшити концентрацію NO в 3 рази?

6. На скільки градусів треба підвищити температуру реакційного середовища, щоб швидкість реакції, що в ній перебігає, зросла у 125 разів. Температурний коефіцієнт реакції γ = 3.

7. Сформувати принцип Ле Шательє.

8. Рівноважні концентрації речовин у реакції:

N_2(г) + 3H_2(г)  2NH_3(г); Н₂₉₈ = -92,4 кДж/моль

дорівнюють: С (N₂) = 3 моль/л; С(H₂) = 9 моль/л ; С(NH₃) = 4 моль/л

Визначте: а) Початкові концентрації H₂ і N₂

б) В якому напрямку зміститься рівновага з підвищенням температури?

в) В якому напрямку зміститься рівновага якщо зменшити об`єм реакційної судини?

9. Рівноважні концентрації речовин у реакції: CO + Cl₂  COCl₂

дорівнюють: С(СO) = 0,2 моль/л; С(Cl₂)=0,3 моль/л; С(COCl₂)=1,2 моль/л.

Визначте константу рівноваги.

10. Використовуючи принцип Ле Шательє, вкажіть, в якому напрямку зміститься стан рівноваги в реакціях:

1) 2SO_2(г) + O_2(г)  2SO_3(г) Н₂₉₈ = - 192,74 кДж/моль

2) N₂O_4(г)  2 NO_2(г) Н₂₉₈ = + 54,47 кДж/моль

а) при підвищенні температури?

б) при зниженні тиску?