Ход работы. Краткие методические рекомендации

Краткие методические рекомендации

Опыты готовятся и проводятся тщательно. Вся используемая посуда должна быть отмыта содовым раствором или хромовой смесью, т.к. катализаторы проявляют своё действие при малых концентрациях. После каждого опыта колбы тщательно ополаскиваются 2-3 раза небольшим количеством дистиллированной воды. Титрование растворов тиосульфатом натрия следует проводить по возможности быстро, избегая случайного нагревания колбы. Отсчёт времени делать на часах или с помощью секундомера.

Принадлежности для работы. Три конических плоскодонных колбы на 250 мл; 1 колба на 500 мл; бюретка с делениями для титрования на 25 мл, пипетка на 10 мл; мерный цилиндр на 25 или 100 мл;

Раствор (NH₄)₂S₂O₈ или K₂S₂O₈ - 0,1 М;

Раствор Na₂S₂O₃ - 0,1 М;

Раствор KI – 0,2 М

Раствор H₂SO₄ 0,025 М

Раствор CuSO₄ 0,0005 М

Раствор FeSO₄ 0,0005 М

Раствор крахмала (0,5%) свежеприготовленный.

Каталитическое влияние ионов меди и железа на скорость окисления HI персульфатом аммония.

Если все реактивы приготовлены заранее и находятся в лаборатории не мене двух суток, то их можно не помещать в термостат. Однако следует избегать случайного нагревания рабочих растворов, т.е. не ставить колбы вблизи нагревательных приборов и не подогревать колбы руками.

В ведро со снегом или битым льдом помещают колбы на 500 мл с дистиллированной водой на 30 минут, чтобы вода стала ледяной, т.е. имела температуру около нуля. Сделать это лучше заранее, в начале занятия, чтобы избежать потерь времени.

Опыт 1. В коническую колбу на 250 мл последовательно вносят: 50 мл H₂O+25 мл K₂S₂O₈+25 мл H₂SO₄ +25 мл KI. все растворы вносят именно в такой последовательности и по возможности быстро. Содержимое колбы перемешивают. При этом имеют место реакции:

KI+ H₂SO₄=KHSO₄+HI

2HI+ K₂S₂O₈=2KHSO₄+I₂

Реакция окисления HI протекает медленно. Скорость этой реакции измеряют по количеству йода, выделяющегося в единицу времени, или по промежутку времени от момента смешивания растворов до начала выделения йода. Отсчёт времени начинают с момента приливания раствора KI.

Через 5, 10 и 15 минут (время по часам) после начала опыта из колбы со смесью отбирают пипеткой по 10 мл смеси и переносят в другую коническую колбу для титрования, куда предварительно вносят 50 мл ледяной воды для прекращения реакции. Содержимое колбы титруют из бюретки 0,1Н раствором Na₂S₂O₃ в присутствии 3-5 капель раствора крахмала до исчезновения синей окраски. При этом протекает реакция:

I₂+ Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆

Записывают объём Na₂S₂O₃, пошедший на титрование смеси через 5, 10 и 15 минут. Титровать следует быстро, избегая случайного подогревания колбы с титруемой смесью.

Опыт 2. Влияние ионов меди на скорость окисления HI персульфатом калия.

Готовят смесь как в опыте (1), но с добавлением катализатора (CuSO₄), т.е.:

50 мл H₂O+25 мл K₂S₂O₈+25 мл H₂SO₄ +25 мл KI+25 мл CuSO₄. Содержимое колбы перемешивают и отбирают пробы для титрования по 10 мл через 3,5 и 7 минут Записывают объёмы Na₂S₂O₃, пошедшие на титрование в этом случае и делают вывод о влиянии ионов меди на скорость реакции.

Опыт 3. Влияние ионов железа на скорость окисления HI персульфатом калия.

Готовят смесь как в опыте (2), но вместо CuSO₄ добавляют раствор FeSO₄, т.е. берут:

50 мл H₂O+25 мл K₂S₂O₈+25 мл H₂SO₄ +25 мл KI+25 мл FeSO₄. Смесь перемешивают и через 1, 2 и3 минуты отбирают пипеткой пробы ля титрования Na₂S₂O₃. Записывают объём Na₂S₂O₃, пошедший на титрование и делают вывод о влиянии ионов железа на скорость реакции

Опыт 4. Влияние смеси катализаторов на скорость химической реакции.

Готовят реакционную смесь как в опыте (1) и добавляют к ней растворы двух катализаторов, т.е. берут:

50 мл H₂O+25 мл K₂S₂O₈+25 мл H₂SO₄ +25 мл KI+25 мл CuSO₄+ 25 мл FeSO₄. Содержимое колбы перемешивают и через 1, 2 и 3 минуты отбирают про 10 мл смеси для титрования Na₂S₂O₃. Записывают объёмы тиосульфата натрия, пошедшие на титрование и делают вывод о влиянии смеси катализаторов на скорость реакции.

Отчёт о работе

1. Построить график, нанося на ось абсцисс время в минутах, а на ось ординат объёмы тиосульфата натрия, пошедшие на титрование в каждом опыте.

2. Сделать вывод о каталитической активности CuSO₄ , FeSO₄ и их смеси на скорость реакции.

Учебное издание

Киндеров Александр Петрович

Дата добавления: 2014-12-27