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 04.04.2009

  • Характеристика 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 08.10.2013

  • Понятие 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 27.04.2016

  • Гомогенные 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 27.04.2013

  • Роль 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 26.10.2008

  • Ознакомление 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 25.10.2014

  • Тепловой 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 13.01.2011

  • Основные 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 13.02.2015

  • Понятие 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 30.04.2012

  • Скорость 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.