Исследование скорости химических реакций и химического равновесия
Влияние концентрации тиосульфата натрия на скорость его разложения в кислой среде, а также влияние температуры на скорость разложения. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.10.2014 |
| Размер файла | 58,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
По дисциплине: Общая и неорганическая химия
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Исследование скорости химических реакций и химического равновесия
Автор:студент гр. ЭРС-14-1/Бабырь.К.В/
ПРОВЕРИЛ Доцент/Лобачева. О.Л/
Санкт-Петербург, 2014
Цель работы: изучить зависимость скорости реакции от концентрации реагентов и температуры, а также ознакомиться с влиянием концентрации реагентов на химическое равновесие.
Порядок выполнения работы
Опыт №1. Влияние концентрации тиосульфаты натрия на скорость его разложения в кислой среде.
тиосульфат натрий разложение реагент
Табл. 1. Зависимость времени реакции от количества тиосульфата натрия.
|
Номер пробирки |
С(Na2S2O3) |
Время реакции t, с |
|
|
1 |
1 (4) |
117 |
|
|
2 |
2 (8/4) |
49 |
|
|
3 |
3 (12/4) |
37 |
Табл. 2. Результаты опыта.
|
№ пробирки |
Концентрация Na2S2O3 |
lnCотн (Ci/C1) |
Время реакции,ф, с |
Скорость реакции, с-1 |
|
|
1 |
C1 |
0 |
117 |
8,5 . 10-3 |
|
|
2 |
2C1 |
0,693 |
49 |
20,4 . 10-3 |
|
|
3 |
3C1 |
1,10 |
37 |
27,1 . 10-3 |
Найдем значения скорости реакции:
1. График зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.
2. График зависимости логарифма относительной концентрации от времени протекания реакции.
Опыт №2. Влияние температуры на скорость реакции разложения тиосульфата натрия в кислой среде.
|
№ пробирки |
Число капель |
Температура, С0 |
Время реакции,ф, с |
Скорость реакции, с-1 |
||
|
Na2S2O3 |
H2SO4 |
|||||
|
1 |
10 |
10 |
5 |
180 |
0,006 |
|
|
2 |
10 |
10 |
15 |
100 |
0,01 |
|
|
3 |
10 |
10 |
25 |
60 |
0,02 |
При обработке результатов эксперимента воспользуемся правилом Вант-Гоффа:
При увеличении температуры на 10 K скорость химических реакций возрастает в 2 - 4 раза.
,
где г - температурный коэффициент скорости реакции.
Путем проведения опыта было подтверждено эмпирическое правило Вант-Гоффа, только с незначительной погрешностью.
Теперь вычислим энергию активации реакции:
где R = 8,31 Дж/моль.K, T - температура в K, i = скорость химической реакции.
Опыт №3. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония.
FeCl3 + 3NH4CNS = Fe(CNS)3 + 3NH4Cl
Налили в химический стаканчик по 5 мл 0,0025 н. Растворов хлорида железа (III) и тиоцианата аммония, перемешали и разлили в 4 пробирки.
Без добавок реакция прошла плавно и получился продукт оранжевой окраски.
Здесь мы добавили FeCl3 (конц.), продукт окрасился в темно-оранжевый цвет; химическое равновесие сместилось вправо.
После добавления NH4CNS (конц.) продукт окрасился в темно-красный цвет; химическое равновесие сместилось вправо.
Затем добавили NH4Cl, продукт окрасился в соломенный цвет, а химическое равновесие сместилось влево.
Выводы
Проделав ряд экспериментов, мы можем сделать некоторые выводы. Из опыта №1 следует, что при увеличении концентрации тиосульфата натрия скорость его разложения в кислой среде возрастает. Эта прямо-пропорциональная зависимость отражена в графике зависимости скорости реакции от концентрации реагента.
В опыте №2 мы подтвердили правило Вант-Гоффа, и выяснили, что с повышением температуры возрастает скорость химических реакций, т. к. увеличивается число активных молекул, способных к химическому взаимодействию. Эта зависимость скорости хим. реакций от температуры прямо-пропорциональная.
В опыте №3 мы убедились, что концентрация реагирующих веществ влияет на химическое равновесие следующим образом:
если увеличить концентрацию реагентов, то хим. равновесие будет смещаться вправо;
если увеличить концентрацию продуктов реакции, то хим. равновесие сместиться влево.
|
№ пробирки |
Число капель |
||||
|
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 |
Всего |
||
|
1 |
4 |
8 |
1 |
13 |
|
|
2 |
8 |
4 |
1 |
13 |
|
|
3 |
12 |
- |
1 |
13 |
Общие теоретические сведения
Средняя скорость реакции равна изменению молярной концентрации реагента в единицу времени при постоянстве объема системы. Единица измерения в СИ: моль/м3.c.
Скорость реакции пропорциональна числу столкновений между молекулами реагентов, которое определяется произведением их концентраций. Если в акте реакции участвуют несколько молекул одного из реагентов, то его концентрацию надо перемножить соответствующее количество раз, то есть возвести в степень. Для одностадийной реакции типа
скорость будет равна
,
где [A] и [B] - молярные концентрации реагентов, k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Константа скорости не зависит от времени протекания реакции и концентрации реагентов, но зависит от природы участников реакции, температуры и присутствия катализаторов. Если реакция протекает в несколько стадий, то значения равны стехиометрическим коэффициентам в уравнении самой медленной стадии реакции, лимитирующей скорость всего процесса. Их называют частными порядками реакции по данным реагентам. Общий порядок реакции равен сумме частных порядков:
Табл.2 Зависимость времени реакции от температуры.
|
Номер пробирки |
С(Na2S2O3) |
Время реакции t, с |
|
|
1 |
1 (4) |
117 |
|
|
2 |
2 (8/4) |
49 |
|
|
3 |
3 (12/4) |
37 |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Зависимость химической реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре. Скорость химических реакций в гетерогенных системах. Влияние концентрации исходных веществ и продуктов реакции на химическое равновесие в гомогенной системе.
контрольная работа [43,3 K], добавлен 04.04.2009Характеристика химического равновесия. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ, температуры, величины поверхности реагирующих веществ. Влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на состояние равновесия.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 08.10.2013Понятие о химической кинетике. Взаимодействие кислорода с водородом. Механизмы химических реакций. Влияние температуры на скорость реакций. Понятие об активном комплексе. Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакций. Закон действия масс.
реферат [237,9 K], добавлен 27.04.2016Гомогенные и гетерогенные реакции: мрамора с соляной кислотой. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Катализатор нейтрализации выхлопных газов автомобиля. Три признака химического равновесия.
презентация [304,0 K], добавлен 27.04.2013Роль скорости химических реакций, образования и расходования компонентов. Кинетика химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации исходных веществ. Скорость расходования исходных веществ и образования продуктов. Закон действующих масс.
реферат [275,9 K], добавлен 26.10.2008Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.
презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии системы вследствие протекания химической реакции. Влияние внешних условий на химическое равновесие. Влияние давления, концентрации и температуры на положение равновесия. Типы химических связей.
реферат [127,3 K], добавлен 13.01.2011Основные понятия химической кинетики. Сущность закона действующих масс. Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ и температуры. Энергия активации, теория активных (эффективных) столкновений. Приближенное правило Вант-Гоффа.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 13.02.2015Понятие и расчет скорости химических реакций, ее научное и практическое значение и применение. Формулировка закона действующих масс. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Примеры реакций, протекающих в гомогенных и гетерогенных системах.
презентация [1,6 M], добавлен 30.04.2012Скорость химической реакции. Понятие про энергию активации. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Влияние температуры, давления и объема, природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 29.10.2014