Экспериментальная часть
Цель работы:
Изучить влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на скорость химической реакции.
Оборудование и реактивы:
Растворы тиосульфата натрия (0,05н) и серной кислоты (2н), дистиллированная вода; мерные цилиндры (25 мл) для Na2S2O3, H2SO4 и H2O; 7 пробирок; стакан (250 мл); секундомер, термометр.
Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции.
Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ можно рассмотреть на примере реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой при различных концентрациях Na2S2O3
N a2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2S2O3 \s\up 5(S( \s\do 2( SO2(
или
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2 + H2O
Скорость реакции измеряется временем от момента сливания растворов до начала легкого помутнения (опалесценции).
Ход работы
Внимание! Все растворы отмерять соответствующими цилиндрами!
Излишки растворов не возвращать в исходные колбы, а сливать в отдельную пробирку во избежание загрязнения реактивов.
Приготовить три раствора тиосульфата натрия разной концентрации:
В первую пробирку отмерить цилиндром 9 мл раствора Na2S2O3.
Во второй пробирке смешать 6 мл раствора Na2S2O3 и 3 мл воды.
В третьей пробирке смешать 3 мл раствора Na2S2O3 и 6 мл воды.
В три другие пробирки налить по 3 мл раствора серной кислоты H2SO4.
В первую пробирку (где относительная концентрация тиосульфата равна 1) прилить кислоту. И сразу же начать отсчет времени по секундомеру от момента сливания растворов до начала помутнения.
Во вторую и третью пробирки аналогично приливать кислоту и отмечать время до начала помутнения растворов.
Примечание. Сразу после проведения опыта необходимо как можно скорее помыть пробирки, т.к. выделяющаяся cера осаждается на стенках пробирок и сильно загрязняет их.
Данные опыта записать в виде таблицы:
№ п/п |
Объем, мл |
Относительная концентрация Na2S2O3 |
Время помутнения раствора t, с |
Относительная скорость υотн = \s\up 7(\x\bo(1, с-1 |
||
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 |
||||
1. |
9 |
- |
3 |
1 |
t1= |
υ1= |
2. |
6 |
3 |
3 |
2/3 |
t2= |
υ2= |
3. |
3 |
6 |
3 |
1/3 |
t3= |
υ3= |
Значения относительной скорости округлять до второго знака после запятой.
Запись результатов опыта:
Записать уравнение реакции. Отметить цвет осадка и характерный запах выделяющегося газа.
Заполнить таблицу.
Построить график зависимости скорости химической реакции от концентрации тиосульфата, откладывая на оси абсцисс концентрацию Na2S2O3, а на оси ординат – относительную скорость.
Написать выражение Закона действующих масс для скорости прямой и обратной реакций.
На основании полученного графика сделать вывод о влиянии концентрации реагента на скорость реакции.