Опыт 3. Влияние температуры на скорость химической реакции

1).В 3 пробирки (1,2,3) налить из бюретки по 6 мл исходного раствора тиосульфата натрия, а в 3 другие пробирки (1а,2а,3а) - по 6 мл серной кислоты.

2). Пробирки поместить в стакан с горячей водой (Т»50^оС) и через 5 минут, измерив температуру воды, слить содержимое пробирок 1 и 1а и тщательно перемешать. Замерить время от начала сливания до помутнения раствора.

3).Быстро провести опыты с растворами в других пробирках (2 и 2а, 3 и 3а). Рассчитать скорость реакции при измеренной температуре по среднему из трех измерений.

4). Повторить опыт при Т^о » 70^оС.

Обработка результатов опыта 3

1). По экспериментальным данным постройте зависимость V’=f(T). Помимо полученных в опыте 3 данных используйте результаты опыта 2 (вариант 1).

2). Используя значения V’ при разных температурах T, вычислите температурный коэффициент g.

3). Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость исследованной реакции.

4). Нанесите полученные экспериментальные точки на координатную плоскость y=1nV’, x=1/Т. Постарайтесь начертить прямую так, чтобы она проходила максимально близко ко всем экспериментальным точкам. Из тангенса угла наклона прямой рассчитайте значение энергии активации данной реакции.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

Химическое равновесие

Цель работы:

Изучение влияния различных факторов на установление и смеще­ние химического равновесия.

Оборудование и реактивы:

Пробирки. Хлорид аммония. Растворы: хлорида железа (III) (очень разб. и конц.), тиоцианата аммния (очень разб. и конц.), хромата калия (1 М), серной кислоты (1 М), гидроксида калия (2 М).

ОПЫТ 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие

Реакция между хлоридом железа (Ш) FеСl₃ и тиоцианатом аммония NH₄SCN протекает по уравнению

FеС1₃ + 3NH₄SCN ↔ Fе(SСN)₃ + 3NH₄Cl

Различная окраска исходных и получающихся веществ дает возможность наблюдать смещение химического равнове­сия в зависимости от концентрации веществ. Образующийся в результате реакции тиоцианат железа (Ш) Fe(SCN)₃ имеет кроваво-красный цвет. По изменению интенсивности окраски

раствора можно судить о его концентрации. Если при измене­нии условий красная окраска раствора усиливается, то равно­весие смещается вправо. При уменьшении интенсивности окраски равновесие смещается влево.

Налить в пробирку на 1/4 ее объема очень разбавленного раствора FеСl₃ и прибавить равный объем очень разбавленно­го раствора NH₄SCN. Исходные растворы должны быть бес­цветными, а полученный иметь

Номер пробирки	Что добавлено	Изменение интенсивности окраски	Направление смещения равновесия (вправо, влево)

цвет чая.

Полученный раствор разлить поровну в четыре пробирки. В первую пробирку из капельницы внести 2—3 капли концент­рированного раствора FеCl₃, во вторую — 2 – 3 капли концент­рированного раствора NH₄SCN, в третью — внести шпателем немного кристаллов NH₄Cl, четвертую пробирку оставить для сравнения. Содержимое трех пробирок энергично перемешать. Обратить внимание на изменение окраски растворов в пробир­ках и сравнить с окраской раствора в пробирке, оставленной для сравнения. Результаты опыта записать в таблицу по форме:

Объяснить результаты опыта, исходя из принципа Ле Ша­телье. Написать выражение константы химического равнове­сия данного процесса. Пользуясь этим выражением, объяс­нить изменение окраски в каждой пробирке.

ОПЫТ 2. Влияние среды на смещение химического равновесия

Соли хромовой кислоты — хроматы — окрашены в жел­тый цвет, а соли дихромовой кислоты — дихроматы — в оран­жевый цвет. В растворах этих солей имеет место равновесие:

2СгО₄^2- + 2H⁺ ↔ Cr₂O₇^2- + H₂O

хромат-ион дихромат-ион

(желтый) (оранжевый) которое легко смещается при изменении концентрации ионов водорода.

В пробирку внести 5—6 капель раствора дихромата калия и прибавить столько же капель разбавленного раствора гидроксида калия. Наблюдать переход окраски. Затем к этому же раствору по каплям прибавлять раствор H₂SO₄ до тех пор, по­ка окраска раствора не станет прежней. Объяснить, исходя из принципа Ле Шателье, изменение окраски раствора.

Опыт 3. Влияние катализатора на скорость реакции

Каталитическое восстановление железа (III)

Выполнениеработы. В две пробирки внести по 10 капель 0,5 н. раствора роданида калия и по 1 капле 0,5 н. раствора хлорида железа (III). Что наблюдается? В одну из пробирок добавить 1 каплю 1 н. раствора сульфата меди. В обе пробирки внести по 10 капель тиосульфата натрия. Наблюдать различную скорость обесцвечивания растворов, которое происходит вследствие вос­становления железа (III) до железа (II) тиосульфатом натрия.

Запись данных опыта. Отметить все наблюдаемое. Написать уравнения реакций:

а) взаимодействия хлорида железа (III) с роданидом калия, в результате которого образуется Fe(SCN)₂ красного цвета; б) вос­становления железа (III) в железо (II) тиосульфатом натрия, протекающую по уравнению:

2Fe(SCN)₃ + 2Nа₂S₂О₃ = Na₂S₄O₆, + 2Fe(SCN)₂ +2NaSCN

Какую окраску имеет Fe(SCN)₂? Что являлось катализатором в данном опыте.