Опыт 2. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ

В основе опыта лежит взаимодействие мела с соляной и уксусной кислотами:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

CaCO₃ + 2СН₃СООН = (СН₃СОО)₂ Ca + H₂O + CO₂↑

Реактивы и материалы: порошок мела; фильтровальная бумага; 1 М раствор соляной кислоты; 1 М раствор уксусной кислоты.

Посуда и принадлежности: пробирки; микрошпатель.

Методика проведения опыта. Шпателем насыпьте в две пробирки одинаковое количество порошка мела. В одну пробирку налейте 1-2 мл раствора соляной кислоты, в другую – такой же объем раствора уксусной кислоты. Сравните результаты наблюдений в обеих пробирках.

В выводе объясните причины различия скоростей обеих реакций.

Напишите выражения скоростей проведенных реакций, используя закон действующих масс.

 

Опыт 3. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре (полумикро-метод)

В основе опыта лежит реакция, протекающая по уравнению:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + SO₂ + S↓

Образующаяся в реакции сера выделяется в виде мутного осадка. Время от начала реакции до появления первых следов помутнения при постоянной температуре зависит от концентрации реагирующих веществ.

Реактивы: 2н. раствор серной кислоты; 1н. раствор тиосульфата натрия; дистиллированная вода.

Посуда и принадлежности: микропробирки; пипетки; секундомер.

Методика проведения опыта. Для проведения опыта в четырех пробирках приготовьте равные объемы растворов тиосульфата натрия (Na₂S₂O₃) различной концентрации. Для этого в каждую пробирку внесите пипеткой по каплям раствор тиосульфата натрия и воду в количествах, указанных в таблице 1.5.

Приняв относительную концентрацию раствора в первой пробирке (4 капли Na₂S₂O₃ + 8 капель H₂O) за единицу, заполните колонку 6 таблицы 1.5 соответствующими значениями относительной концентрации Na₂S₂O₃ для остальных пробирок.

В пробирку № 1 внесите каплю раствора серной кислоты, одновременно включите секундомер и отметьте время, прошедшее от сливания растворов до появления помутнения. Аналогично поступайте и с другими пробирками, стараясь каждый раз зафиксировать время достижения одинаковой степени помутнения. Рассчитайте относительную практическую скорость реакции для каждого случая, зная исходную относительную концентрацию раствора тиосульфата натрия в каждом случае.

Таблица 1.5 – Зависимость скорости реакции от концентрации веществ

Номер про-бирки	Количество капель	Общее число капель	Относи-тельная концент-рация (с) Na2S2О3	Время появле-ния мути, τ	Относительная скорость реакции   V =
Na2S2O3	H2O	H2SO4
1	2	3	4	5	6	7	8
		–

Зависимость между концентрацией раствора тиосульфата натрия и скоростью реакции изобразите графически, откладывая на оси абсцисс концентрацию раствора, а на оси ординат – скорость реакции. Какой линией выражается найденная зависимость? Напишите выражение скорости проведенной реакции по расходу реагентов и ее скорости по накоплению продуктов, используя закон действующих масс.

Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия и объясните, почему эта зависимость существует.