Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры

Зависимость скорости реакции от температуры изучают на примере реакции:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O + S

По правилу Ван-Гоффа (при j = 1,8)

Получаем, что при повышении температуры на 10⁰С выше реакции увеличивается в 1,8 раза, на 20⁰С – в 3,24 раза, на 30⁰С – в 5,832 раза и т.д.

В две пробирки налейте из бюретки по 5 мл серной кислоты. В следующие две пробирки налейте по 5 мл раствора тиосульфата натрия + 10 мл воды.

По одной пробирке с серной кислотой и раствором тиосульфата Na₂S₂O₃ поместите в термостат с температурой на 10⁰С выше комнатной. Через 5-7 мин., когда растворы нагреются до нужной температуры, смешайте их и определите время помутнения раствора, как в опыте 1.

Другую пару пробирок поместите в термостат с температурой на 20 ⁰С выше комнатной. Через 5 – 7 минут смешайте растворы и определите время появления мути.

Результаты опыта занесите в таблицу (экспериментальные данные для комнатной температуры возьмите из опыта № 1 пробирка № 1).

Таблица 2

№ п/п	Объем в мл	Общий объем в мл	Температура опыта,	Время появления мути с	Относительная скорость реакции
H2SO4	Na2S2O3	H2O
теоретическая	практическая
							1,8
							3.24

 

 

Рассчитайте скорость для второго и третьего случаев (методика расчета в опыте № 1).

На миллиметровой бумаге постройте кривую зависимость от температуры. На этом же графике отметьте заранее рассчитанные значения.

Рассчитайте значение температурного коэффициента, исходя из опытных данных.

Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от температуры.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

Цель работы: изучение влияния различных факторов на химическое равновесие.

 

Понятие химическое равновесие применимо только к обратимым реакциям. Химическим равновесием называют такое состояние реагирующей системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции . Равенство = является кинетическим условием химического равновесия. Химическое равновесие характеризуется постоянством величины энергии Гиббса системы G_T Равенство DG_Т = 0 является термодинамическим условием химического равновесия. Химическое равновесие характеризуется постоянным для данных условий соотношением равновесных концентраций всех веществ, участвующих во взаимодействии. Величина, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ в степенях их стехиометрических коэффициентов, называется константой равновесия.

Для обратимой реакции: Н_2(г) + I_2(г) Û 2НI_(г)

константа равновесия имеет вид:

Константа равновесия зависит от природы реагентов, температуры и не зависит от исходной концентрации веществ в системе. Константа равновесия связана со стандартной энергией Гиббса данной реакции следующим соотношением: DG = - RTlnK_C,

где: R – универсальная газовая постоянная (8,3 Дж/моль К); Т – абсолютная температура, К; К_с – константа равновесия.

Химическое равновесие остается неизменным до тех пор, пока остаются постоянными параметры, при которых оно установилось. При изменении условий равновесие нарушается. Через некоторое время в системе вновь наступает равновесие, характеризующееся новым равенством скоростей и новыми равновесными концентрациями всех веществ. Равновесие смещается в ту или иную сторону потому, что изменение условий по-разному влияет на скорости прямой и обратной реакций. Равновесие смещается в ту сторону той реакции, скорость которой при нарушении равновесия становится больше. В общем случае направление смещения равновесия определяется принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие, то равновесие смещается в том направлении, которое ослабляет эффект внешнего воздействия.