Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Определение порядка реакции.

Цель работы: изучение зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ.

Реактивы: 1н. раствор иодата калия KIO3; 1н. раствор сульфита натрия Na2SO3, подкисленный серной кислотой H2SO4 (крахмал внесен в раствор Na2SO3)

Посуда и приборы: Пробирки мерные с ценой деления 0,2 мл (3 шт.); стеклянные или фарфоровые станы объемом 100-200 мл; штатив для пробирок; секундомер

Ход работы:

Скорость реакции в зависимости от концентрации исследуется на примере следующей реакции:

2KIO₃ + 5Nа₂SO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + I₂ + H₂O

Готовятся растворы иодата калия трех различных концентраций и выполните три измерения времени реакции. Для этого необходимо отмерить цилиндром 30 мл KIO3 и перелить в стакан № 1. Затем отмерить 20 мл KIO₃, перелить в стакан № 2 и добавить туда же 10 мл Н₂О. В третий стакан отмерить 10 мл KIO₃ и добавьте туда 20 мл Н₂О. Воду отмерять тем же цилиндром, что и раствор KIO₃. Затем другим цилиндром отмерить 30 мл Na₂SO₃. Раствор Na₂SO₃ быстро прилить в стакан № 1 и одновременно с приливанием включить секундомер. В момент окончания реакции (резкое изменение цвета раствора) – выключить секундомер. Определить время, прошедшее с момента сливания растворов до появления синего окрашивания. Аналогично измерить время реакции для стаканов № 2 и № 3, также быстро прилив туда по 30 мл сульфита натрия. Рассчитать для каждого выполненного измерения значение относительной скорости реакции (  ) по формуле:  =1/τ. Все результаты занести в таблицу 1.

Таблица 1 – Исходные данные и полученные результаты измерения

№	Раствор / объем, мл			Относительная концентрация, Сотн	Время реакции, τ, с	Относительная скорость реакции  , с-1
	Na2SO3	KIO3	H2O
1	30	30	0	1,00
2	30	20	10	0,67
3	30	10	20	0,33

Задание: построить график зависимости относительной скорости реакции от величины относительной концентрации иодата калия. Сделать вывод о полученной зависимости и ее соответствии закону действующих масс. Насколько соответствует график этому закону?

Лабораторная работа №2

Зависимость скорости реакции от температуры

Цель работы: изучение зависимости скорости химической реакции от температуры

Реактивы: 2н. раствор серной кислоты H2SO4; 1н. раствор тиосульфита натрия Nа2S2O

Посуда и приборы: Пробирки мерные с ценой деления 0,2 мл (2 шт.); пробирки объемом 15-20 мл; стеклянные или фарфоровые станы объемом 100-200 мл; штатив для пробирок; термостат; секундомер

Ход работы:

Зависимость скорости реакции от температуры исследуется на примере реакции:

Nа₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SO₃ + S.

Образующаяся в результате окислительно-восстановительного процесса сера вызывает помутнение раствора. Однако помутнение становится заметным лишь после того, как концентрация серы достигнет определенной величины. Время τ от начала реакции (началом реакции считается момент сливания растворов) до заметного помутнения раствора зависит от скорости реакции  . Это дает возможность судить об относительной скорости реакции: чем больше скорость, тем меньше время.

Отмерить мерительной пробиркой 3 раза по 3 мл 2 н. раствор H₂SO₄ и перелить в три обычные пробирки. Другой мерительной пробиркой также 3 раза по 3 мл отмерить 1 н. раствор Na₂S₂O₃ и перелить в 3 другие химические пробирки. Сгруппировать пробирки в три пары (серная кислота – тиосульфат натрия).

Измерение 1. Поместить пробирку с раствором серной кислоты в термостат с температурой 30 ⁰С. Термостатировать в течение 10-15 минут. Взять пробирку с раствором тиосульфата натрия и слить его к раствору серной кислоты. В момент сливания включить секундомер. При появлении слабой опалесценции выключить секундомер. Записать в таблицу 2 время реакции (в секундах).

Измерение 2. Поместить пробирку с раствором серной кислоты в термостат с температурой 40 ⁰С. Термостатировать в течение 10-15 минут. Взять пробирку с раствором тиосульфата натрия и слить его к раствору серной кислоты. Записать в таблицу время реакции (в секундах).

Измерение 3. Проводится аналогично, но температуру в термостате для третьей пары пробирок нужно установить 50°С .

Таблица 2 – Полученные результаты

№ измерения	Температура t, °C	Время τ, c	Относительная скорость, , с-1	Температурный коэффициент, 
1
2
3
Среднее значение температурного коэффициента

Относительную скорость  рассчитать по формуле:  =1/τ. Рассчитать три частных значения температурного коэффициента скорости реакции (  ) по формулам:

; ; ;

Задание: Вычислить среднее значение температурного коэффициента скорости реакции. Сделать вывод относительно определенного значения γ.

Лабораторная работа №3