Лабораторная работа №1 кинетика физико-химических процессов. Химическое равновесие

Цель работы: изучить влияние различных факторов на скорость и равновесие физико-химических процессов.

Экспериментальная часть

. Название опыта: Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

1.1. Ход и данные опыта

Условие проведения опыта: Используем реакцию взаимодействия раствора иодата калияс раствором сульфита натрияв присутствии серной кислоты и крахмала (индикатора на свободный иод). Процесс взаимодействия протекает в несколько стадий. Суммарное уравнение реакции имеет вид

,

или в ионной форме

.

Считая началом реакции момент сливания растворов реагентов, а концом – момент выделения свободного иода (появление синей окраски), можно установить время реакции (τ) по секундомеру и определить относительную скорость реакции как 1/τ. Изменяя концентрацию раствора одного из реагентов, установили зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре.

Для выполнения опыта использовали растворы: раствор А (0,002 н раствор иодата калия), раствор Б (0,02 н раствор сульфита натрия, содержащий в 500 мл 0,02 н раствора 50 мл 2 н раствора серной кислоты и 50 мл-ного раствора крахмала).Реакция проводится при постоянной температуре (комнатной), постоянной концентрации иодата калия (раствор А) и переменной концентрации сульфита натрия (табл.1, раствор Б).

Порядок выполнения опыта: Используем мерный цилиндр и пронумерованные химические стаканы, раствор Б пяти различных концентраций согласно табл.1.

Взяли 2 пробирки, в одну из них внес пипеткой 20 капель раствора А, в другую из стакана №1 – 20 капель раствора Б (первый вариант концентрации). Быстро слили растворы и одновременно включили секундомер (в процессе опыта пробирку не встряхивали). В момент появления синего окрашивания выключили секундомер. Данные внесли в табл.1. Затем в том же порядке выполнили 2, 3, 4 и 5–й варианты опыта. Для каждого варианта рассчитали относительную скорость процесса (1/τ, с^–1) и занесли в табл.1.

Таблица 1
Номер стакана	Объём, мл		Относительная концентрация раствора Б (нормальность)	Время , с	Относительная скорость реакции
	Раствор Б	Дистил. вода
1	10	0	0,02	3,91	0,25
2	10	5	0,0133	5,09	0,19
3	10	10	0,01	11,66	0,08
4	10	15	0,008	19,51	0,05
5	10	20	0,0066	27,63	0,03

1.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений

Рассчитаем относительную скорость реакции во всех вариантах опыта по формуле . Данные внесем в таблицу 1.

Построим график зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

В химической кинетике исходят из того, что реагируют только не частицы, которые сталкиваются. В любой системе число столкновений пропорционально числу имеющихся частиц, следовательно, скорость химической реакции должна быть пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ и с увеличением концентрации веществ должна увеличиваться. Что подтверждается ЗДМ: