КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Теоретическая часть. Цель работы: изучение влияния различных факторов на протекание химических реакцийХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ Лабораторная работа № 5. Цель работы: изучение влияния различных факторов на протекание химических реакций. Оборудование и реактивы: водяная баня, пробирки, лучинка, спички, стаканы (100 мл), секундомер, цилиндры (50 мл), термометры, химические стаканы; мел или мрамор (кусочки и порошок), MnO2, KCl; растворы: H2SO4 (1 М), HCl (2 М), KOH (2 М), H2O2 (30%-ный), FeCl3 (0,001 М и 0,1 М), KNCS (0,001 М и 0,1 М), K2CrO4 (0,1 М), Na2S2O3 (0,1 М); дистиллированная вода. Химическая реакция заключается в разрыве одних и образовании других связей, поэтому она сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты, света, работы расширения образовавшихся газов. Скорость химической реакции определяется количеством вещества, прореагировавшего в единицу времени в единице объема. v = ∆С / ∆τ моль/(л·с) Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и от условий, в которых реакция протекает. Важнейшими из них являются: концентрация, температура и присутствие катализатора. Природа реагирующих веществ оказывает решающее влияние на скорость реакции. В большинстве случаев при повышении температуры на 10° скорость гомогенной реакции увеличивается в 2–4 раза – правило Вант-Гоффа. Зная величину γ, можно рассчитать изменение скорости реакции при изменении температуры от Т1 до Т2 по формуле ∆v = v (Т2) / v (Т1) = γ(T2–T1)/10 Из этого следует, что при повышении температуры в арифметической прогрессии скорость возрастает в геометрической. Катализ – изменение скорости химической реакции в присутствии катализаторов. Вещества, ускоряющие скорость химической реакции, но остающееся неизменным после того, как химическая реакция заканчивается, называются катализаторами, а замедляющие скорость химической реакции – ингибиторами. Катализ играет большую роль не только в химии, но и в биологии, так как практически все биохимические превращения, происходящие в живых организмах, являются каталитическими. В роли катализаторов в этом случае выступают ферменты – вещества биологического происхождения. Химические реакции, которые при одних и тех же условиях могут идти в противоположных направлениях, называются обратимыми. Изменения, происходящие в системе в результате внешних воздействий, определяются принципом подвижного равновесия – принципом Ле Шателье: внешнее воздействие на систему, находящуюся в состоянии равновесия, приводит к смещению этого равновесия в направлении, при котором эффект произведенного воздействия ослабляется. Принцип Ле Шателье универсален, так как применим не только к химическим процессам, но и к физическим, таким, как плавление, кипение и т.д. Практическая часть Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ В три большие пробирки налейте 0,1 М раствор Na2S2O3 и H2O, в другие три пробирки – 1 М раствора H2SO4 по приведенной ниже схеме (см. таблицу). Попарно слейте приготовленные растворы Na2S2O3 и H2SO4, начните отсчет времени по секундомеру до начала помутнения. Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2 + H2O Постройте график зависимость скорости реакции от концентрации Na2S2O3, откладывая на оси абсцисс концентрацию Na2S2O3, а на оси ординат – величину, пропорциональную скорости.
Опыт 2. Зависимость скорости реакции от температуры Налейте в две пробирки по 5 мл 0,1 М раствора Na2S2O3, в другие две по 5 мл 1 М раствора H2SO4. Разделить их на две пары, по пробирке с Na2S2O3 и H2SO4 в каждой паре. Отметьте температуру воздуха в лаборатории. Слейте вместе растворы первой пары и запишите время протекания реакции (до появления мути). Вторую пару пробирок поместите на водяную баню и нагрейте до температуры, превышающей комнатную на 10 °С и запишите время протекания реакции. Запишите результаты в виде таблицы:
Постройте график зависимость между скоростью реакции и температурой. Опыт 3. Зависимость скорость реакции от площади поверхности реагирующих веществ Поместите в одну пробирку кусочки, а в другую порошок мрамора (или мела), предварительно взвесив их на технических весах по 0,5 г. Прилейте в обе пробирки по 5 мл разбавленной HCl. Запишите время полного протекания реакций. Объясните влияние поверхности реагирующих веществ на скорость реакции в гетерогенной системе. Опыт 4. Зависимость скорость реакции от катализатора Налейте в химический стакан 10 мл 3% раствора Н2О2 и поднесите к поверхности тлеющую лучинку. Затем внесите в этот стакан небольшое количество MnO2 и поднесите вторично тлеющую лучину. Запишите наблюдения. Составьте уравнения реакций. Опыт 5. Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие В химическом стакане смешайте по 10 мл очень разбавленных (0,001 М) растворов FeCl3 и KNCS. FeCl3 + 3KNCS = Fe(NCS)3 + 3KCl Полученный раствор разлейте поровну в четыре пробирки, затем добавьте в них следующие вещества по схеме: 1 пробирка: контроль 2 пробирка: + 2–3 капли 0,1 М раствор KNCS 3 пробирка: + 2–3 капли 0,1 М раствор FeCl3 4 пробирка: + несколько кристаллов KCl Сравните цвета жидкости в пробирках 2–4 с контролем. Наблюдения запишите в виде таблицы:
Контрольные задания 1. Назовите факторы, влияющие на скорость реакции в гомогенных системах. Правило Вант-Гоффа. 2. Как изменится скорость образования NO2 в соответствии с реакцией: 2NО + О2 = 2NO2, если давление в системе увеличить в 3 раза, а температуру оставить неизменной? 3. Скорость некоторой реакции увеличивается в 2 раза при повышении температуры на каждые 10° С в интервале от 0 до 60° С. Во сколько раз увеличится скорость при повышении температуры от 20 до 45° С? 4. Как повлияет на равновесие в реакциях: 1) 2NO2 N2O4+ Q; 2) 2H2S 2H2 + S2 – Q; а) повышение температуры; б) понижение давления? 5. Как повлияет на равновесие в реакциях: 1) 2H2 + O2 2H2O + Q; 2) N2 + O2 2NO – Q; а) понижение температуры; б) повышение давления?
Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 747; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |