Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
tetrad_khimia.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.75 Mб
Скачать

Ход работы:

  1. Бюретку заполнить рабочим раствором гидроксида натрия (Сf = 0,1 н) до нулевого деления.

  2. Пипеткой отмерить точный объем - 10 мл раствора соляной кислоты неизвестной концентрации и перенести в колбу для титрования.

  3. В раствор кислоты добавить 2-3 капли индикатора - фенолфталеина, содержимое перемешать.

  4. Титровать раствор кислоты рабочим раствором щелочи, медленно, по каплям, постоянно перемешивая, до появления устойчивой розовой (малиновой) окраски, которая свидетельствует об окончании титрования – достижении точки эквивалентности.

  5. Определить по делениям на бюретке точный объем рабочего раствора, который был израсходован на титрование. Титрование провести трижды и рассчитать средний объем рабочего раствора из трех опытов:

VHCl(мл)

VNaOH (мл)

Vcp

10

V1

10

V2

10

V3

Допустимое расхождение 0,2 мл

  1. Произвести расчет и определить молярную концентрацию эквивалента кислоты:

Занятие №2. Тема: «Тепловые эффекты химических реакций. Направленность процессов. Кинетика биохимических реакций. Химическое равновесие.

Принцип Ле-Шателье».

1. Вопросы для обсуждения:

  1. Предмет и задачи термодинамики. Химическая термодинамика.Термодинамические системы, их классификация. Параметры и функции термодинамических систем.

  2. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия. Закон Гесса, следствия из него. Термохимия. Калориметрия.

  3. Второе начало термодинамики. Энтропия. Направление самопроизвольного протекания реакции. Свободная энергия Гиббса, Гельмгольца.

  4. Особенности живых организмов как термодинамических систем.

  5. Химическая кинетика. Механизмы и скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные реакции. Факторы, влияющие на скорость протекания реакции (природа реагирующих веществ, площадь поверхности, концентрация, температура, давление, энтропия активации, энергия активации, катализаторы).

  6. Закон действия масс. Порядок реакции.

  7. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнения Вант-Гоффа и Аррениуса.

  8. Катализ и катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие об обратимых и необратимых процессах.

  9. Понятие о химическом равновесии. Константа химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Факторы смещения химического равновесия (температура, концентрация, давление).

  10. Связь между изменением свободной энергией Гиббса и константой химического равновесия.

  11. Проявление принципа Ле-Шателье в живых организмах (сопряженные реакции).

2. Ситуационные задачи:

Текст задания:

Рассчитать тепловой эффект реакции (ΔНº р-ции) при н.у: 4NН3(г)+5О2(г)→4NO(г)+6Н2О(ж), пользуясь справочными значениями стандартных теплот (энтальпий) образования веществ.

Рассчитать стандартную энтальпию реакции 2SО2(г)+О2(г)→2SО3(г).

Указать, будет ли данная реакция экзо- или эндотермической.

Рассчитать изменение энтропии реакции при стандартных условиях:

СН4(г)+2О2(г)→СО2(г)+2Н2О(ж), использовав табличные данные.

Возможно ли самопроизвольное протекание реакции (подтвердить расчетами):

С6Н12О6 → 2 СзН6Оз

Глюкоза Молочная к-та

Оксид азота () взаимодействует с хлором согласно уравнению: 2NO(г) + Cl2(г)  2NOCl(г).

Константа скорости для этой реакции соответствует 2,2∙104 л/(моль∙с). Рассчитать скорость образования NOCl, если концентрация NO = 1,00∙10-6 моль/л, концентрация Cl2 = 0,50∙10-6 моль/л. Реакция имеет второй порядок по NO и первый порядок по Cl2.

При повышении температуры на 300 К скорость реакции увеличилась в 64 раза. Вычислить температурный коэффициент (γ).

В каком направлении сместится химическое равновесие в системе: CO2(г) + С(т) ↔ 2CO(г),

ΔH = +171 кДж/моль.

а)при повышении температуры?

б)при повышении концентрации СО2?

Какой из процессов должен проводиться при высоком давлении?

А)N2(г) + 3H2(г) ↔ 2NH3(г),

В)CO2(г) + С(т) ↔ 2CO(г),

С)Fe3O4(т) + 4H2(г) ↔ 3Fe(т) + 4H2O(г).

Эталоны ответов:

В соответствии с первым следствием из закона Гесса

ΔНº р-ции = ∑ ΔНºобр(прод. р-ции) - ∑ ΔНº обр.(исх. в-в);

ΔНº р-ции = [4  ΔНº обр(NO)г + 6  ΔНº обр.(Н2О)ж] – [4  ΔНºобр.(NHз)г + 5  ΔНºобр.(О2)г].

ΔНº р-ции = [4  91 + 6  (-286) ] - [4  (-46) + 5 х 0] = -1168 кДж, процесс экзотермический.

2SО2(г) + О2(г) = 2SО3(г);

2 1 2 моль

ΔНº = ∑ ΔНобрº (прод.) - ∑ ΔНобрº (реаг.) = [2 (-396)] - [2 (-297) + 1(0)] = -198 кДж.

Стандартная энтальпия реакции равна -198 кДж. Реакция экзотермическая.

ΔSº = [2Sº(Н2О(ж)) + Sº(СО2 (г))] – [Sº(СН4(г)) + 2Sº(О2(г))]

ΔSº = [270 + 213,7] – [186,3 + 2205,0] = -242,4 ДжК-1.

Необходимо рассчитать величину свободной энергии Гиббса, т.к. она является критерием самопроизвольно протекающего процесса.

По таблице найти значение энергии Гиббса глюкозы и молочной кислоты.

ΔGº(реакции) = ∑ ΔGобрº(продуктов реакции) - ∑ ΔGобрº(исходных веществ)

ΔGº(реакции) =[2 (-539)] - [-917]= -161 кДж.

Реакция может протекать самопроизвольно в стандартных условиях, т.к.ΔG < 0.

Кинетическое выражение скорости для реакции 2NO (г) + Cl2 (г)  2NOCl (г)

= .

Используя формулу , где υT2 – скорость реакции при Т2, υT1 – скорость реакции при Т1, γ – температурный коэффициент (предел от 2-4), рассчитать, что

а) Тепловой эффект реакции, ΔHр > 0, процесс эндотермический. По принципу Ле-Шателье, при повышении температуры, равновесие в системе смещается в сторону эндотермической реакции, следовательно, при повышении температуры в системе CO2(г) + С(т) ↔ 2CO(г), равновесие сместится в сторону выхода СО (продукт реакции).

Б) По принципу Ле-Шателье, при увеличении концентрации одного из реагентов, равновесие в системе смещается в сторону расхода этого реагента, следовательно, равновесие сместится в сторону продуктов реакции (выход угарного газа).

По принципу Ле-Шателье, при повышении давления, равновесие в системе смещается в сторону меньшего объема газов, следовательно, в реакции А при повышении давления равновесие сместится в сторону образования аммиака (объем газа = 2), в реакции Б – в сторону образования СО2 (исходные вещества), в реакции В равновесие системы не сместится (равные объемы газовой фазы).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]