Опыт 1. Скорость реакции в гомогенных системах

При реакции между серной кислотой и тиосульфатом натрия

а) Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = H₂S₂O₃ + Na₂SO₄;

б) H₂S₂O₃ = H₂O + SO₂ + S

нерастворимая сера выделяется в виде мути. Время от начала реакции до появления первых следов мути зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры.

Три бюретки порознь наполнить водой, раствором тиосульфата натрия и раствором серной кислоты. В четыре пробирки налить указанное в таблице количество мл раствора тиосульфата натрия и воды. В другие четыре пробирки отмерить из бюретки по 6 мл раствора серной кислоты. Влить в пробирку N 1 отмеренное количество серной кислоты, быстро перемешать и отсчитать по секундомеру время до появления мути. Скорость реакции определить как величину, обратно пропорциональную найденному времени V = 1/т

Произвести такие же опыты со всеми другими пробирками. Зависимость между изменениями концентрации раствора и скорость реакции изобразить графически. График удобно строить на миллиметровой бумаге, на оси абсцисс отложить концентрацию, на оси ординат – скорость реакции. Рекомендуется величину V выразить десятичными дробями до второй значащей цифры, а затем умножить на 100. Удобный масштаб: минимальная концентрация 3 см, максимальная скорость – 8 см.

 

номер пробирки	Объем, мл	Концентрация	Время, с.	Скорость реакции
а Na2S2O3	в Н2О
			2/3
			1/2
			1/3

 

Какой линией выражается найденная зависимость? Проходит ли она через начало координат? Почему?

Опыт 2. Влияние температуры на скорость реакции

В четыре пробирки (1, 2, 3, 4) налить из бюретки по 4 мл раствора тиосульфата натрия, а в четыре другие (1а, 2а, 3а, 4а) – по 4мл раствора серной кислоты. Все пробирки поместить в стакан с водой. Через 5 мин, измерив температуру воды, слить содержимое пробирок №1 и №1а и отсчитать по секундомеру время до появления мути.

Стакан с пробирками нагреть на 10⁰С выше первоначальной температуры и повторить опыт с пробирками №2 и 2а. Провести опыты с остальными пробирками, повышая температуру воды каждый раз еще на 10^оС. Данные опытов записать в следующем виде:

 

номер пробирки	Температура опыта, ^оС	Время, сек	Скорость реакции

 

Выразить графически влияние температуры на скорость реакции, откладывая на оси абсцисс значение температуры, удобный масштаб:10^оС – 2 см, наибольшая скорость реакции – 6 см.

Как влияет температура на скорость реакции? Проходит ли кривая "скорость-температура" через начало координат?

Опыт 3. Химическое равновесие

Примером обратимой реакции является взаимодействие между хлоридом железа (Ш) и роданидом калия. Образующийся в результате реакции раствор роданистого железа Fe(CNS)₃ обладает красным цветом, интенсивность которого зависит от концентрации. Смещение равновесия легко наблюдать по изменению интенсивности окраски раствора.

В стаканчик налить 20 мл воды и добавить по 1-2 капли насыщенных растворов FeCI₃ и KCNS. Окрашенный в красный цвет раствор разлить поровну в 4 пробирки. Составить уравнение обратимой реакции и выражение константы равновесия.

В одну пробирку добавить 2-3 капли насыщенного раствора FeCI₃. Что наблюдается? Дать объяснения, исходя из уравнения константы равновесия.

В другую пробирку прилить 2-3 капли насыщенного раствора KCNS. Дать объяснения наблюдаемому изменению. Чем объясняется, что изменение концентрации KCNS вызывает более эффективное равновесие, чем изменение концентрации FeCI₃?

В третью пробирку немного добавить твердого хлористого калия, сильно взболтать. Сравнить цвета растворов в 3 и 4 пробирках. Дать объяснения. Как надо изменить концентрацию веществ, чтобы сместить равновесие вправо или влево?

(4 пробирку оставить для опыта 4).