Химиялық кинетика.Химиялық тепе-теңдік.

Жұмыстың мақсаты: Химиялық реакцияның жылдамдығына әртүрлі факторлардың әсерін тексеру.

№1 Тәжрибе. Әрекеттесуші заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсері.

Әрекеттесетін заттардың концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін мына реакция арқылы, яғни натрий тиосульфатының концентрациясын өзгерту арқылы қарауға болады.

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

Реакцияның жүргендігін ерітіндінің күкірт бөлінуі нәтижесінде тұнбалануы арқылы анықтайды.Үш пробиркада натрий тиосульфатының әр түрлі концентрациялы ерітіндісін дайындаңдар. Бірінші пробиркаға 9 мл натрий тиосульфатын, екінші пробиркаға 6 мл Na₂S₂O₃ және 3 мл су, үшінші пробиркаға 3 мл натрий тиосульфатын және 6 мл дистильденген су құйыңдар.

 

Көлем, мл

Na₂S₂O₃ салыстырмалы концентрациясы

Реакцияның жүру уақыты, Δt

Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы, I/Δt

Na₂S₂O₃

Н₂О

Н₂SO₄

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Төртінші пробиркаға 3 мл концентрлі күкірт қышқылын өлшеп алып бірінші пробиркаға тез қосыңдар, пробиркадағы ерітінділерді араластырыңдар, қышқылды құйысымен секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңдар. Қалған екі пробиркағада осындай қышқыл құйып уақытты жазыңдар. Тәжірибе нәтижесінен график сызыңдар. Абцисса осіне Na₂S₂O₃ концентрациясын, ординатаға υ=I/Δt қойыңдар.

Натрий тиосульфаты концентрациясының реакция жылдамдығына әсерін қорытындылаңдар.

 

№2 Тәжрибе. Реакция жылдамдығына температураның әсері.

 Үш пробиркаға 5 мл-ден натрий тиосульфатын, үш пробиркаға 5 мл-ден күкірт қышқылын құйыңдар. Пробиркаларды қышқыл-тиосульфат етіп үш жұпқа бөліңдер.

Бірінші жұпты су құйылған стаканға қойыңдар, стаканға термометр салыңдар. 3-5 минут өткен соң, яғни пробиркадағы ерітінділер температурасы теңескен соң, температураны анықтаңдар. Екі ерітіндіні біріктіріп, араластырыңдар. Екі ерітіндіні бір-біріне құйғаннан соң, секундомерді қосыңдар. Тұнба байқалысымен уақытты жазыңыздар Стакандағы суды 10⁰С-қа көтеріп (ыстық су қую арқылы), екінші пробиркалардың жұбын орналастырыңдар да алдынғы тәжірибе сияқты тәжірибе жасаңдар. Осылай үшінші пробирканың жұбымен стакандағы суды 10⁰С-қа көтеріп, тәжірибе жасаңдар.

 

№

Температура, ⁰С

Тұнба пайда болғандағы уақыт, Δt

Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы υ=I/Δt

Температураны 10⁰С көтергендегі реакция жылдамдығының өзгеруі γ= υТ₁/υТ₂

 

 

 

 

 

Реакция жылдамдығына тигізген температураның әсері туралы қорытынды жасаңдар.

№3 Тәжрибе. Химиялық реакцияның жылдамдығына катализатордың әсері.

Пробиркаға 6 мл күкірт қышқылын (1:3) құйыңдар, оған 5-6 тамшы калий перманганатын тамызыңдар. Ерітіндіні араластырып, бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Бір пробиркадағы ерітіндіні салыстыруға қалдырыңдар. Екінші пробиркаға аз мөлшерде мырыш ұнтағын салып, араластырып, ерітіндіні түссізденгенше уақытты секундомер арқылы анықтаңдар. Үшінші пробиркағада сонша мырыш салып 1 тамшы КNO₃ ерітіндісін тамызыңыз. Ерітіндіні араластырып тағы уақытты анықтаңдар. Төртінші пробиркаға 2 тамшы, бесінші пробиркаға 3 тамшы КNO₃ құйып тәжірибені қайталаңдар.

 

№

Тамшы саны КNO₃

Ерітінді түссізденгенге дейінгі уақыт, Δt

Салыстырмалы реакция жылдамдығы υ=I/Δt

 

 

 

 

 

Тәжірибе нәтижесінен график сызыңыздар. Абсцисса осіне КNO₃ тамшысының санын, ордината осіне салыстырмалы жылдамдықты қойыңдар.

 

№4 Тәжрибе. Гетерогендік процестің реакция жылдамдығы.

0,2 граммнан бор (СаСО₃) өлшеңдер (2 рет). Біреуін сол қалыпта пробиркаға салыңдар, екінші өлшеген борды ұнтақтап екінші пробиркаға салыңдар. Екі пробиркаға да 0,5 мл-ден тұз қышқылын құйыңдар. Секундомерді қосып, бордың екі пробиркадағы толық ерігеніне дейінгі уақытты анықтаңдар. Реакция теңдеуін және әрекеттесуші массалар заңының математикалық өрнегін жазыңдар. Әрекеттесетін заттардың бетінің көлемінің реакция жылдамдығына әсері туралы қорытынды жасаңдар.

№5 Тәжрибе. Химиялық тепе-теңдіктің ығысуына зат концентрациясының әсер.

Пробиркаға өте сүйытылған ҒеСl₃ және NH₄CNS ерітінділерін төрт тамшыдан құйыңдар. Сонда мынандай теңдеумен реакция жүретіндігін көрсетуге болады:

ҒеСl₃ + 3NH₄CNS ↔ Ғе (CNS)₃ + 3NH₄Сl

Алынған ерітіндіні сумен тағы сұйылтыңдар (1:2), оны бірдей етіп 5 пробиркаға бөліңдер. Біреуіне 2 тамшы ҒеСl₃ ерітіндісін екіншісіне 2 тамшы NH₄CNS ерітіндісін, үшінші пробиркаға 2 тамшы NH₄Сl ерітіндісін, төртінші пробиркаға 2 тамшы алғашқы ерітінді (NH₄CNS + ҒеСl₃) қоспасын қосыңдар. Алғашқы үш пробиркадағы ерітінді түсінің өзгеруін төртінші пробиркадағы ерітінді түсімен салыстырыңдар:

№

Не қосылды

Ерітінді түсінің өзгеруі

Тепе-теңдіктің ығысу бағыты (оңға, солға)

 

 

 

 

 

 

Темір хлориді мен аммоний роданиді арасында жүретін қайтымды реакция үшін тепе-теңдік константасын жазыңдар. Байқаған құбылыстарды Ле-Шателье принципі тұрғысынан түсіндіріңдер.

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1.Қандай реакцияларды гомогенді, гетерогенді деп атайды?

2.Химиялық реакциялардың жылдамдығы дегеніміз не?

3.Гомогенді, гетерогенді реакциялардың жылдамдығы қандай факторларға байланысты?

4.Массалар әсерлесу заңын оқыңдар. Жылдамдық қонстантасының мәнін анықтаңдар.

5.Химиялық реакциялардың жылдамдығы температураға байланысты неге және қалай өзгереді?

6.Активтену энергиясы деген не?

7.Химиялық тепе-теңдік дегеніміз не? Тепе-теңдіктің ығысуына қандай факторлар әсер етеді? Мысал келтіріңдер.

9.Ле-Шателье принципінің маңызы.