Дослідження залежності швидкості розкладу тіосульфатної кислоти від її молярної концентрції

Завдання:

- Заповнити одну бюретку розчином натрій тіосульфату (c _o(Na₂S₂O₃)=0,1моль/л), другу – дистильованою водою, третю – розчином сульфатної кислоти (с (Н₂SO₄)=1моль/л).

- Перенести за допомогою бюреток в першу пробірку 1мл розчину Na₂S₂O₃ та 4мл Н₂О, в другу - 3мл розчину Na₂S₂O₃ та 2мл Н₂О, в третю - 5мл розчину Na₂S₂O₃. Вміст пробірок перемішати.

- Додати в кожну з пробірок по 5мл розчину сульфатної кислоти, перемішати вміст пробірок, зафіксувати час від моменту зливання розчинів до їх помутніння.

- Одержані дані занести до таблиці. Навести хімічні рівняння відповідних процесів. Побудувати графік залежності середньої швидкості реакції від початкової молярної концентрації тіосульфатної кислоти.

 

Таблиця

№ п/п	V i, мл	с i(Н2S2O3), моль/л	τ, с	υср, c^-1
Na2S2O3	Н2O	Н2SO4

 

Початкову молярну концентрацію тіосульфатної кислоти у приготованих сумішах, розраховують за формулою:

,

де: V_i(суміші) = V_i(Na₂S₂O₃) + V_i(Н₂O) + V_i(Н₂SO₄)

 

 

V₁(суміші) = = мл

 

V₂(суміші) = = мл

 

V₃(суміші) = = мл

с ₁(Н₂S₂O₃) = = моль/л

с ₂(Н₂S₂O₃) = = моль/л

с ₃(Н₂S₂O₃) = = моль/л

 

Середню швидкість реакції визначають в умовних одиницях (с^-1) як υ_ср = 1/τ.

 

 

υ_ср1 = = с^-1

 

υ_ср2 = = с^-1

 

υ_ср3 = = с^-1

 

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Заняття 10. Хімічна рівновага. Добуток розчинності.

 

Мета (знати, вміти):

– аналізувати хімічні рівноваги і пояснювати їх умови з позиції термодинаміки і кінетики;

– пояснювати вплив зовнішніх факторів на хімічну рівновагу;

– аналізувати умови випадіння та розчинення осадів, пояснювати роль гетерогенних рівноваг за участю солей в загальному гомеостазі організму.

 

Основні поняття теми заняття: хімічна рівновага, добуток розчинності, сольовий ефект.

Література:

1. Медична хімія: Підр. для ВНЗ/В.О. Калібабчук, І.С Чекман, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: ВСВ Медицина, 2013 – 390 с. [76-80; 139-146]

2. Медична хімія: Підр. для вузів/В.О. Калібабчук, Л.І. Грищенко, В.І. Галинська та інш.; Під ред. В.О. Калібабчук.- К.: Інтермед, 2006 – 460 с. [97-99; 169-179]

 

Теоретичні питання:

Хімічна рівновага. Константа хімічної рівноваги та способи її виразу. Зміщення хімічної рівноваги при зміні температури, тиску, концентрації речовин. Принцип
Ле Шательє.

Реакції осадження та розчинення. Добуток розчинності. Умови ви­падання та розчинення осадів. Роль гетерогенної рівноваги за участю солей в загальному гомеостазі організму.

 

Тести та вправи до самостійної роботи:

1. У системі А_(г) + В_(г) С_(г) +D_(тв); ∆H˚ < 0 встановилася рівновага. Зміною яких умов можна досягти зміщення рівноваги у бік утворення продукту С:

а) підвищенням температури; б) зниженням тиску;

в) збільшенням концентрацій А та В; г) зменшенням концентрацій А та В;

д) пдодаванням каталізатора?

 

2. Який із записів константи хімічної рівноваги для реакції CaCO_{3 (тв)} CaO _(тв) + CO_{2 (г)} є вірним:

а) K _c = ; в) K _c = ;

б) K _c = [СО₂]; г). K _c = ?

 

3. При якому значенні К _с оборотні реакції проходять з найбільш повним перетворенням вихідних речовин у продукти:

а) К _с = 1; б) К _с << 1; в) К _с >> 1; г) К _с» 1; д) К _с ³ 1?

 

4. Як вплине додавання каталізатора на хімічну рівновагу в оборотній системі:

а) вливає лише на швидкість прямої реакції, причому рівновага порушується;

б) впливає лише на швидкість зворотної реакцій, причому рівновага порушується;

в) однаково впливає на швидкість прямої та зворотної реакцій, причому рівновага не порушиться;

г) впливає на швидкість прямої та зворотної реакцій не однаково, причому рівновага порушується?

 

5. Рівноважним називається такий стан системи, при якому:

а) концентрації реагуючих речовин рівні;

б) швидкості прямої і зворотної реакцій рівні, вільна енергія Гіббса досягає мінімального значення;

в) вільна енергія Гіббса дорівнює нулю;

г) вільна енергія Гіббса досягає максимального значення?

 

6. Відповідно до уявленнь про ДР умовою розчинення є:

а) ДК < ДР; б) ДК = ДР; в) ДК > ДР; г) ДК ≤ ДР; д) ДК ³ ДР?

 

7. Яка з наведених солей найменше розчинна у воді, якщо:

а) ДР (CdS) =1,6^.10^-28 моль²/л²; б) ДР (CaCO₃) = 4,8^.10^-9 моль²/л²;

в) ДР (AgI) =1,4^.10^-16моль²/ л²; г) ДР (CaSO₄) =9,1^.10^-6 моль²/л²;

д) ДР (PbSO₄) =1,6^.10^-27 моль²/л²?

 

8. Точним математичним виразом ДР аргентум (I) сульфату є рівняння:

а) ДР = [Ag⁺] [SO₄^2-]; в) ДР= [Ag⁺]² [SO₄^2-];

б) ДР = 2[Ag⁺] [SO₄^2-]; г) ДР= [Ag⁺]² + [SO₄^2-].

 

9. Якщо для розчину Ca₃(PO₄)₂ виконується умова [Ca²⁺]³ [PO₄^3-]² < ДР, то в такому випадку утвориться:

а) насичений розчин; б) ненасичений розчин; в) пересичений розчин.

 

10. Добуток розчинності малорозчинних електролітів залежить від:

а) температури; б) молярної концентрації іонів;

в) концентрації солі; г) присутності іншого електроліту.

 

11. Які зміни відбудуться, якщо до розчину СaSO₄, який знаходиться в рівновазі з осадом, додати Na₂SO₄:

а) збільшиться ДР(СaSO₄);

б) ДР(СaSO₄) не зміниться, молярна концентрація іонів Сa²⁺ зменшиться, бо молярна концентрація іонів SO₄^2- збільшиться;

в) збільшиться ДР(СaSO₄) та молярна концентрація іонів Сa²⁺;

г) зменшиться ДР(СaSO₄) та молярна концентрація іонів Сa²⁺?

 

12. Який осад утвориться першим при поступовому додаванні розчину Na₂SO₄ до розчину, в якому молярні концентрації іонів Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺ - однакові, якщо:

а) ДР (CaSO₄) =1,3^.10^-4 моль²/л²; б) ДР (SrSO₄) = 3,2^.10^-7 моль²/л²;

в) ДР (BaSO₄) =1,1^.10^-10 моль²/л²; г) ДР (PbSO₄) =1,6^.10^-8моль²/ л²?

 

13. Хвороба “камні нирок” - це осідання малорозчинних солей Са(II) різного складу (уратів, фосфатів та оксалатів). Чи призводить до утворення осаду СаС2О4 збільшення концентрації оксалат-іонів в плазмі крові до с (С2О4^2-) = 2×10^-4 моль/л; щодо концентрації катіону кальцію у вільному стані, то вона, становить в плазмі крові с (Са^2+) = 1,0×10^-3 моль/л.

14. Чи випаде осад CdC2O4 при підвищенні масової концентрації CdC2O4 в розчині до . M(CdC2O4) = 200 г/моль.

15. Чи випаде осад при змішуванні рівних об’ємiв розчинів BaCl2 та Na2SO4, молярна концентрація яких 0,01 моль/л?

16. Обчислити масову концентрацію PbI2 в насиченому розчині. М(PbI2) = 461г/моль.

17. Обчислити масову концентрацію Ag2CO3 в насиченому розчині. М(Ag2CO3) = 276г/моль.   ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10