- •Лабораторная работа №1 кинетика физико-химических процессов. Химическое равновесие
- •Экспериментальная часть
- •1.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений
- •1.3. Вывод
- •2.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений
- •2.3. Вывод
- •3.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений
- •3.3. Вывод
- •4.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений
- •5.2. Расчет и анализ данных, или анализ результатов наблюдений
- •5.3. Вывод
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 слил растворы и одновременно включил секундомер (в процессе опыта пробирку не встряхивал). В момент появления синего окрашивания выключил секундомер. Данные внес в табл.1. Затем в том же порядке выполнил 2, 3, 4 и 5–й варианты опыта. Для каждого варианта рассчитал относительную скорость процесса (1/τ, с–1) и занес 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 |
1,08 |
0,93 |
2 |
10 |
5 |
0,0133 |
2,71 |
0,37 |
3 |
10 |
10 |
0,01 |
3,66 |
0,27 |
4 |
10 |
15 |
0,008 |
5,31 |
0,19 |
5 |
10 |
20 |
0,0066 |
6,66 |
0,15 |
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: