Порядок выполнения работы. Опыт №1. Влияние концентрации тиосульфата натрия на скорость его разложения в кислой среде.

 

Опыт №1. Влияние концентрации тиосульфата натрия на скорость его разложения в кислой среде.

Табл. 1. Приготовление растворов.

 

№ пробирки	Число капель
Na2S2O3	H2O	H2SO4	Всего
		-

 

 

Табл. 2. Результаты опыта.

 

№ пробирки	Концентрация Na2S2O3	lnCотн (Ci/C1)	Время реакции,τ, с	Скорость реакции, с-1
	C1			5,5 . 10-3
	2C1	0,693		17,8 . 10-3
	3C1	1,1		23,2 . 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,τ, с	Скорость реакции, с-1
Na2S2O3	H2SO4
					0,01
					0,03
					0,04

 

При обработке результатов эксперимента воспользуемся правилом Вант-Гоффа:

При увеличении температуры на 10 K скорость химических реакций возрастает в 2-4 раза.

,

где γ – 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.

I. Без добавок реакция прошла плавно и получился продукт оранжевой окраски.

II. Здесь мы добавили FeCl₃ (конц.), продукт окрасился в темно-оранжевый цвет; химическое равновесие сместилось вправо.

III. После добавления NH₄CNS (конц.) продукт окрасился в темно-красный цвет; химическое равновесие сместилось вправо.

IV. Затем добавили NH₄Cl, продукт окрасился в светло-бурый цвет, а химическое равновесие сместилось влево.

Вывод:

 

Проделав данные эксперименты, 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;