Подготовка к выполнению опытов

16.09.15

75,9013

 

 

Тема. Скорость химических реакций. Химическое равновесие.

 

Теоретическая подготовка

Понятие о скорости химической реакции, ее количественном вы­ражении. Значение знания скорости химической реакции для выбора оптимальных условий процесса. Ско­рость химической реакции в гомогенной и гетерогенной системах. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирую­щих веществ. Закон действия масс. Константа скорости реакции. Влияние фактора поверхности на скорость реакций в гетерогенной системе.

Зависимость скорости химической реакции от температуры. Тем­пературный коэффициент реакций. Правило Вант-Гоффа.

Необратимые и обратимые химические процессы. Признаки обра­тимых и необратимых химических процессов. Химическое равновесие. Смещение химического равновесия при изменении внешних факторов (концентрации реагирующих веществ, давления и температуры). Прин­цип Ле-Шателье.

 

Методические указания

Одним из основных параметров химических процессов, осущест­вляемых в промышленности, является скорость, с которой эти про­цессы протекают. Учение о скорости химической реакции называется химической кинетикой.

Знание скоростей химических реакций имеет большое значение в химической промышленности. Чтобы управлять ходом химического процесса и достигать высокой экономической эффективности химического производства, необходимо уметь регулировать скорости реак­ций: увеличивать взрывных или других нежелательных реакций.

При изучении темы особенно важно выяснить влияние на ско­рость химических реакций таких основных факторов,как: природа реагирующих веществ, концентрация, температура, катализатор.

Знание скорости химических реакций, а также химического рав­новесия и условий его смещения позволяет разрабатывать оптималь­ные режимы осуществления химических процессов в заданном направ­лении.

Иногда способ химической переработки сырья может быть про­стым, однако время, необходимое для получения продукта, оказывает­ся весьма значительным. Поэтому такой процесс не будет рентабель­ным и его нельзя применять в промышленности.

При изучении этой темы следует обратить внимание на механизм действия катализаторов (отрицательных и положительных), а также на те задачи, которые стоят перед химической промышленностью в области катализа.

Подготовка к выполнению опытов

1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирую­щих веществ.

В три большие пронумерованные пробирки налить разбавленный (1:200) раствор тиосульфата натрия Na₂S₂O₃: в первую - 5 мл, во вторую - 10 мл, в третью - 15 мл. К содержимому первой про­бирки добавить затем 10 мл воды, второй - 5 мл воды. В три дру­гие пробирки налить по 5 мл разбавленной (1:200) серной кислоты. В каждую пробирку с раствором прилить при перемешивании по 5 мл приготовленной H₂SO₄и определить время с момента добавления кислоты до помутнения раствора в каждой пробирке.

Реакция между тиосульфатом натрия и серной кислотой сопро­вождается помутнением раствора, которое вызвано появлением сво­бодной серы:

Время, которое проходит от начала реакции до заметного по­мутнения раствора, характеризует скорость реакции.

Результаты опыта оформить (табл.1).

Таблица 1

Те же результаты изобразить графически, отложив на оси аб­сцисс условные концентрации Na₂S₂O₃, а на оси ординат - ско­рость реакции 1 / t.

Сделать вывод о зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Согласуются ли ваши наблю­дения с законом действия масс?

Какой линией выражается данная зависимость? __________________________

Проходит ли она через начало координат? Почему?_______________________

___________________________________________________________________

Вывод: