Лабораторная работа № 6
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ
ОПЫТ 1. Зависимость скорости реакции от концентрации.
Уравнение изучаемой реакции
Na2S2O3 + H2SO4 → S↓ + Na2SO4 +
Таблица результатов опыта по изучению зависимости скорости реакции от концентрации
Таблица 6.1.
Количество капель |
|
Концентрация |
Промежуток времени |
Скорость |
||
|
|
|
|
Na2S2O3 |
от начала отсчета до |
реакции, |
|
|
|
|
|
появления помутнения |
V = 1/τ |
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 |
|
τ, с |
|
|
4 |
8 |
|
1 |
1С |
|
|
8 |
4 |
|
1 |
2С |
|
|
12 |
– |
|
1 |
3С |
|
|
График зависимости скорости V от концентрации С.
Вывод: Зависимость скорости реакции от концентрации выражается
______________________________________________________________ .
ОПЫТ 2. Влияние температуры на скорость реакции.
Исследование влияния на скорость химической реакции температуры изучается на той же реакции, что и в первом опыте.
18
Таблица результатов опыта по изучению зависимости скорости реакции от температуры.
|
|
|
Таблица 6.2. |
№ пробирки |
Температура, |
Промежуток времени |
Скорость |
|
0С |
от начала отсчета до |
реакции, |
|
|
появления помутнения |
V = 1/τ |
|
|
τ, с |
|
1 |
25 |
|
|
2 |
35 |
|
|
3 |
45 |
|
|
Расчет температурного коэффициента изучаемой реакции по правилу Вант-Гоффа
|
|
|
T −T |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
=V |
γ |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||
T2 |
T1 |
|
|
|
|
|
|
Температурный коэффициент реакции в интервале от 250С до 350С:
Винтервале от 350С до 450С
Винтервале от 250С до 450С
Среднее значение температурного коэффициента реакции:
Вывод: При повышении температуры на каждые десять градусов (100С) скорость реакции увеличивается в____________________
ОПЫТ 3. Влияние катализатора на скорость реакции.
Уравнение реакции разложения пероксида водорода:
2H2O2 MnO2 → 2H2O + O2↑.
В обычных условиях пероксид водорода __________________________ .
После добавления MnO2 наблюдается_____________________________ .
Катализаторами называются вещества _____________________________
_________________________________________________________________ .
19
Механизм действия катализатора заключается в ____________________
_________________________________________________________________ .
ОПЫТ 4. Влияние изменения концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие.
Уравнение изучаемой реакции:
FeCl3 +3KCNS = Fe(CNS)3 + 3KCl.
Выражение константы равновесия изучаемой реакции:
Кр = ––––––––––––––––––––––––––––––– .
Результаты наблюдений по смещению химического равновесия.
|
|
|
|
|
Таблица 6.3. |
|
Добавленный |
Изменение |
Направление |
Изменение концентрации ком- |
|||
раствор |
интенсивности |
смещения |
понентов (увеличение, умень- |
|||
|
окраски |
(вправо, |
шение) |
|||
|
(усиление, |
влево) |
|
|
|
|
|
ослабление) |
|
Fe(CNS)3 |
|
|
|
|
|
KCl |
KCNS |
FeCl3 |
||
FeCl3 |
|
|
|
|
|
|
KCNS |
|
|
|
|
|
|
KCl |
|
|
|
|
|
|
Причины изменения интенсивности окраски:
в первой пробирке _______________________________________ ,
во второй пробирке ______________________________________ ,
в третьей пробирке _______________________________________ .
Вывод. При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону _____________________ реакции, а при увеличении концентрации продуктов – в сторону ____________________ реакции.
Дата выполнения работы _________________________________ .
Подпись преподавателя __________________________________ .
20
Лабораторная № 7
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
ОПЫТ 1. Простые вещества и элементарные ионы в качестве окислителей и восстановителей.
А. Взаимодействие металлического железа с ионом водорода.
Молекулярное уравнение: Fe + H2SO4 →
Электронные уравнения:
___________________________ Процесс___________________________ ,
___________________________Процесс __________________________ .
Окислитель :__________________ .
Восстановитель _______________ .
Б. Взаимодействие металлического цинка с ионом меди Cu2+.
Молекулярное уравнение: Zn + CuSO4 →
Электронные уравнения:
_______________________ Процесс ____________________________ ,
_______________________ Процесс ____________________________ .
Окислитель _____________________ .
Восстановитель _________________ .
ОПЫТ 2. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.
1. Кислая среда:
Молекулярное уравнение:
KMn+7O4 + Na2SO3 + H2SO4 → Mn2+SO4 +
21
малиново-фиолетовая окраска меняется на _____________________ .
Электронные уравнения:
____________________ Процесс ______________________________ .
____________________ Процесс ______________________________ .
Окислитель ________________________ .
Восстановитель _____________________ .
2. Нейтральная среда:
Молекулярное уравнение:
KMn+7O4 + Na2SO3 + H2O → Mn+4O2 +
малиново-фиолетовая окраска меняется на ______________________ .
Электронные уравнения:
________________________ Процесс ___________________________ .
________________________ Процесс ___________________________ .
Окислитель: ______________________________ .
Восстановитель: __________________________ .
3. Щелочная среда:
Молекулярное уравнение:
KMn+7O4 + Na2SO3 + KOH → K2Mn+6O4 +
малиново-фиолетовая окраска меняется на_________________________ .
Электронные уравнения:
_____________________ Процесс ______________________________ .
_____________________ Процесс ______________________________ .
Окислитель: ___________________________ .
Восстановитель ________________________ .
22
ОПЫТ 3. Окислительно-восстановительные свойства элемента в зависи– мости от его степени окисления.
А. Действие серной кислоты и сероводорода на иодид калия.
Первая пробирка. Молекулярное уравнение: 1. KI-1 + H2S+6O4 → H2S2- + I2
Наблюдается ________________раствора, вследствие выделения _____ .
________________________ Процесс _____________________________ .
________________________ Процесс _____________________________ .
Окислитель: ________________________ .
Восстановитель: _____________________ .
Вторая пробирка. Молекулярное уравнение: 2. KI + H2S →
Реакция не протекает потому, что оба реагирующих вещества являются
________________________ .
Б. Взаимодействия сульфита натрия с сероводородом.
Молекулярное уравнение:
Na2S+4O3 + H2S2- + H2SO4 → S0↓ +
Наблюдаем выпадение __________________________________ .
Электронные уравнения:
______________________ Процесс __________________________ .
______________________ Процесс __________________________ .
Окислитель: _______________________ .
Восстановитель : ___________________ .
В. Взаимодействие сероводорода с дихроматом калия.
Молекулярное уравнение:
K2Cr2+6O7 + H2S + H2SO4 → Cr23+(SO4)3 + S0↓ +
23
окраска раствора становится _____________________и наблюдаем
_____________________ .
Электронные уравнения:
________________________ Процесс _______________________ .
________________________ Процесс _______________________ .
Окислитель: ____________________________________ .
Восстановитель: _________________________________ .
Г. Влияние степени окисления серы на характер взаимодействия ее с перманганатом калия:
Первая пробирка. Молекулярное уравнение реакции: 1. KMn+7O4 + H2S2- + H2SO4 → S + MnSO4 +
Наблюдаем_________________раствора и выпадение осадка
________________ .
Электронные уравнения:
________________________ Процесс ________________________ .
________________________ Процесс ________________________ .
Окислитель: __________________________ .
Восстановитель: _______________________ .
Вторая пробирка. Молекулярное уравнение реакции: 2. KMn+7O4 + Na2SO3 + H2SO4 → Mn2+SO4 +
Электронные уравнения:
_____________________ Процесс ________________________ .
_____________________ Процесс ________________________ .
Окислитель:_____________________ .
Восстановитель:__________________ .
Третья пробирка. Молекулярное уравнение:
24
3. KMnO4 + H2SO4 →
Реакция не протекает потому, что оба вещества являются ____________,
так как содержат атомы элементов в _________________ степенях окисления.
ОПЫТ 4. Окислительно-восстановительная двойственность пероксида водорода.
А. Взаимодействие пероксида водорода с сульфидом свинца.
Молекулярное уравнение реакции ионного обмена: Pb(NO3)2 + H2S → PbS↓ +
Ионно-молекулярное уравнение: Pb2+ + = PbS↓ +
Образовался осадок PbS__________________ цвета.
Молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции: PbS + H2O2 → PbSO4 +
В результате реакции ____________ осадок становится _____________ .
Электронные уравнения:
_____________________ Процесс _______________________________ .
_____________________ Процесс _______________________________ .
Окислитель: _______________________________ .
Восстановитель: ____________________________ .
Следовательно, пероксид водорода в данной реакции является________ .
Б. Молекулярное уравнение окислительно-восстановительной реакции: PbO2 + H2O2 + HNO3 → O2 + Pb(NO3)2 +
Электронные уравнения:
_______________________ Процесс ___________________________ .
_______________________ Процесс ___________________________ .
Окислитель: _________________________ .
Восстановитель: ______________________ . 25