Опыт 1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ

Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ изучим на реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой:

Получающаяся тиосерная кислота неустойчива и легко разлагается:

Суммарно процесс можно представить так:

О прохождении реакции можно судить по изменению прозрачности раствора. В результате реакции выделяется свободная сера, что вызывает его помутнение.

Для исследования влияния концентрации одного из реагирующих веществ на скорость данной реакции следует провести ее несколько раз, варьируя концентрацию раствора одного исходного реагента, но оставляя концентрацию второго реагента постоянной.

Изменяя концентрацию тиосульфата натрия, замерим время от момента слива растворов до начала помутнения. По этому промежутку времени (τ) будем судить об относительной скорости химической реакции.

Ход работы

1. В пять пробирок пипеткой ( на 10мл) наберите по 10 мл раствора 2%-й серной кислоты.

2. В пять других пробирок пипетками (на 5мл) наберите раствор 2%-го тиосульфата натрия и воду в количествах, указанных в таблице 4 (пипетки не путать!)

3. Попарно сливая приготовленные растворы тиосульфата натрия и серной кислоты в химический стакан, замерьте по секундомеру время от момента слива растворов до начала помутнения. Время запишите в таблицу 4. Раствор с осадком вылейте, стакан тщательно вымойте, сполосните дистиллированной водой и проводите в нем следующий опыт.

4. Рассчитайте относительные скорости проведенных пяти реакций по формуле:

.

Результаты опытов запишите в таблицу 1.

5. Рассчитайте относительную концентрацию Na₂S₂O₃ по формуле

,

где а – объем раствора Na₂S₂O₃, мл; b – объем раствора Н₂SO₄, мл; с – объем Н₂О, мл.

Результаты опытов запишите в таблицу 1.

6. Постройте график зависимости относительной скорости реакции от относительной концентрации Na₂S₂O₃.

7. Сделайте вывод о влиянии концентрации на скорость реакции. Отметьте характер зависимости скорости данной реакции от концентрации (прямая, проходящая через начало координат, парабола). Каков порядок изучаемой реакции по данному реагенту? Сделайте обобщенный вывод о том, как меняется скорость реакции с увеличением концентрации реагирующих веществ.

 

Таблица 1 – Результаты опытов по определению зависимости скорости химической реакции от концентрации исходных реагентов

 

Номер опыта	Объем, мл	Относительная концентрация Na2S2O3	Время до начала помутнения τ, с	Относительная скорость реакции υ = 1/ τ
Раствор соли	Кислота Н2SO4 (в)
Na2S2O3 (а)	H2O (с)