Для некоторых солей и кристаллогидратов
-
Формула соли или кристаллогидрата
ΔНгидратации,
кДж/моль
ΔНрастворения,
кДж/моль
CuSO4 · 5Н2О
77,8
+10,50
ZnSO4 · 7H2O
─ 95,0
+18,87
K2Cr207
+70,0
Na2CO3 безв.
─ 25,0
MgSO4
─ 84,8
СаС12
─ 72,8
Na2SO4·10H2O
80,5
NH4NO3
+26,8
Na2S2O3
+27,6
Выводы
В выводах каждого опыта должно быть указано, какой тип реакций (экзо- или эндотермическая) наблюдается для данной соли и на основании чего можно сделать такое заключение.
Лабораторная работа №3
Скорость химических реакций. Химическое равновесие
Цель работы: изучить влияние различных факторов на скорость химической реакции и смещение химического равновесия.
Теоретическая часть
Скорость химической реакции измеряется изменением концентраций реагирующих веществ в единицу времени. Под концентрацией вещества понимают количество его в единице объема. Концентрацию обычно выражают числом молей вещества, содержащихся в одном литре.
Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и от условий ее протекания. Главными факторами, влияющими на скорость реакции, являются концентрации реагирующих веществ и температура.
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени их стехиометрических коэффициентов.
Эта зависимость носит название закона действия масс.
Например, для реакции синтеза аммиака, протекающей по уравнению:
N2
+ 3Н2
2NH3
; ΔНr
= ─ 92,6 кДж,
зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ имеет следующий вид:
,
где
─ константа
скорости данной реакции
Закон действия масс строго применим только к газообразным и растворенным веществам. Если наряду с ними в реакции участвуют также твердые вещества, концентрация которых постоянна, то данная концентрация не включается в зависимость v = f(c).
Зависимость скорости реакции от температуры выражается экспериментальным правилом Вант - Гоффа, согласно которому с повышением температуры на каждые 10° скорость реакции увеличится в 2 – 4 раза:
где v2 и v1 ─ скорости реакции соответственно при температурах Т2 и Т1;
γ ─ температурный коэффициент реакции, γ = 2 ... 4.
С течением времени скорость реакции уменьшается, так как по мере взаимодействия веществ уменьшаются их концентрации. Но если реакция обратима и протекает в замкнутом пространстве, то одновременно с уменьшением скорости прямой реакции vпр. увеличивается скорость обратной реакции vобр. вследствие накопления продуктов прямой реакции. Когда обе скорости становятся одинаковыми, наступает состояние равновесия, и дальнейшее изменение концентраций всех участвующих в реакции веществ прекращается.
Соотношение между концентрациями исходных веществ и продуктов в состоянии равновесия является постоянным для реакции. Так, для реакции синтеза аммиака выражение для константы равновесия имеет вид:
.
Состояние химического равновесия в основном зависит от 3-х факторов:
а) концентраций участников реакции,
б) температуры,
в) давления (если в реакции участвуют газообразные вещества).
При изменении хотя бы одной из указанных величин равновесие нарушается, и концентрации всех участвующих в реакции веществ начинают изменяться до тех пор, пока при измененных условиях скорости прямой и обратной реакций снова не сравняются. Этот процесс называется смещением или сдвигом равновесия.
Направление, в котором смещается равновесие, определяется принципом Ле Шателье.
Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие смещается в направлении, противодействующем данному воздействию.
Так, равновесие процесса синтеза аммиака можно сдвинуть в прямом направлении (вправо), если:
а) увеличить концентрации N2 или Н2 или уменьшить концентрацию NH3;
б) уменьшить температуру;
в) увеличить давление в системе.