Химия, отчёт

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет» имени М.Т. Калашникова

Кафедра «Химия и химическая технология»

Факультет «Современные технологии и автомобили»

Лабораторная работа

Тема: «Определение молярной массы эквивалента металла, методом вытеснения водорода»

Выполнил:

Студент группы Б-01-711-1 Костылев Р.А.

Проверил:

к.х.н. доцент Кубенко В.Д.

Ижевск 2012

Цель работы: Научиться экспериментально определять скорость химических реакций и оценивать влияние различных факторов на характер их протекания.

1. Теоретическая часть.

1. Скорость химической реакции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства. Является ключевым понятием химической кинетики. Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение умножается на −1.

2. Зако́н де́йствующих масс устанавливает соотношение между массами реагирующих веществ в химических реакциях при равновесии, а также зависимость скорости химической реакции от концентрации исходных веществ.

Закон действующих масс в химической кинетике:

Закон действующих масс в кинетической форме (основное уравнение кинетики) гласит, что скорость элементарной химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Для элементарной химической реакции:

3. Правило Вант-Гоффа : При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два — четыре раза.

где  — скорость реакции при температуре ,  — скорость реакции при температуре ,  — температурный коэффициент реакции (если он равен 2, например, то скорость реакции будет увеличиваться в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов).

2. Экспериментальная часть.

1. Опыт №1.

1) Влияние концентрации на скорость химической реакции.

Влияние концентрации на скорость изучаем на реакции взаимодействия тиосульфата натрия и серной кислоты:

Na₂S₂O₃+H₂SO₄ = Na₂SO₄+SO₂+S+H₂O

2) Порядок выполнения опыта.

• Приготовили в трёх пробирках равные объёмы растворов различной концентрации как указанно в таблице.

• По секундомеру определили время с момента добавления капли кислоты до помутнения раствора в пробирке №1.

• Опыт повторили поочерёдно с пробирками 2 и 3.

• Посчитали скорость реакции с помощью формулы.

• Данные опыта занесли в таблицу.

3) Таблица экспериментальных и расчётных данных

№ пробирки	Количество капель			Общий объём р-ра	Концентрация р-ра Na2S2O3	Время течения реакции ,сек	Скорость реакции y.e.
	p-ра Na2S2O3	H2O	p-ра H2SO4
1 2 3	4 8 12	8 4 -	1 1 1	13 13 13	C 2C 3C	32 24 10	0.03 0.04 0.10

4) По полученным данным строим график зависимости скорости (V у.е.) от концентрации (С).

5) Вывод по опыту №1: С ростом концентрации реагирующих веществ, скорость реакции увеличивается.

2. Опыт № 2.

1) Влияние температуры на скорость химической реакции.

Влияние температуры на скорость изучаем на реакции взаимодействия тиосульфата натрия и серной кислоты:

Na₂S₂O₃+H₂SO₄+S0₂+S+H₂0

2) Порядок выполнения опыта:

• В трёх пробирках приготовили р-р Na₂S₂0₃ одинаковой концентрации путём добавления в каждую 4-х капель р-ра Na₂S₂0₃ и 8 капель H₂O.

• Разбавляя проточную воду кипятком до тех пор пока температура воды поднимется до 41°С, для измерения температуры воды, пользуемся термометром.

• Помешаем в стакан с нагретой водой пробирку № 3, даём раствору прогреться, и не вынимая пробирку из стакана , определяем время с момента добавления капли кислоты до помутнения р-ра.

• Повторяем опыт с пробирками № 2 и № 1 при температурах раствора 30°С и 20°С соответственно.

• Данные полученные в ходе опыта записываем в таблицу.

№ пробирки	Температура опыта t ° С	Время течения реакции , сек	Скорость реакции у.е.
1 2 3	20 30 40	32 18 13	0,03 0,06 0,08

4) По полученным данным строим график зависимости скорости (V у.е.) от температуры (t°С).

5) Вывод по опыту №2: Опыт показал с ростом температуры реагирующих веществ, скорость реакции увеличивается.

6) Вычислим температурный коэффициент реакции по правилу Вант- Гоффа.

Из уравнения Вант-Гоффа температурный коэффициент вычисляется по формуле:

3. Общий вывод: Выполняя лабораторную работу по химии на тему «Скорость химических реакций», я научился экспериментально определять скорость химических реакций и оценивать влияние различных факторов на характер их протекания.

Экспериментально я убедился в том, что скорость протекания химических реакций во многом зависит от концентрации и температуры р-ра. Результаты проведённых опытов можно оценить по графикам, выводам и таблицам, приведённых в работе. Для того что бы получить данные результаты я пользовался Законом Действующих масс и Правилом Вант-Гоффа.

По полученным результатам опыта № 2, с помощью уравнения Вант-Гоффа, я вычислил температурный коэффициент равный 1,7. Теоретический температурный коэффициент (24), полученный мной коэффициент равный 1,7 не входит в данный промежуток. Причины несовпадения теоретического и практического коэффициента: 1) Не соответствие теоретической и практической концентрации вещества. 2) Неточная фиксация временных промежутков, при проведении опыта. 3) Не соответствие практической и теоретической температуры р-ра.