Мета заняття: експериментальне визначення факторів, що впливають на швидкість хімічної реакції (каталізатори, площа дотику) та на хімічну рівновагу.

План заняття:

Матеріали та обладнання: штатив із пробірками, скляна паличка, дієт, вода, порошок: алюмінію, йоду, хлориду калію, розчини: хлориду заліза (III), роданіду калію, хлориду калію.

Лабораторний практикум

Опьгг 1. Вплив каталізатора на швидкість хімічної реакції.

У суху пробірку внести шпателем невелику кількість алюмінієвого порошку і дрібно розтертого йоду. Вміст пробірки перемішати скляною паличкою, додати краплю води. Як впливає вода на швидкість реакції? На підставі дослідів 1-3 зробити висновок про вплив концентрації, температури та каталізатора на швидкість хімічних реакцій.

Досвід 2. Усунення хімічної рівноваги при зміні концентрацій реагуючих речовин.

У пробірку влити приблизно 1 мл 0,0025 М розчину хлориду заліза (III) і додати такий самий обсяг 0,0025 М розчину роданіду калію. Як змінюється фарбування розчину? Отриманий розчин розлити порівну чотири пробірки. Одну пробірку залишити як контрольну. У другу пробірку додати кілька крапель насиченого розчину хлориду заліза (III), третю - кілька крапель насиченого розчину роданіду калію, четверту - кілька кристаликів хлориду калію. Порівняти фарбування розчинів у пробірках. Скласти рівняння оборотної реакції. Написати математичний вираз константи хімічної рівноваги даного процесу Які речовини перебувають у розчині при стані хімічної рівноваги? Яка речовина надає розчину червоного забарвлення? Як змінюється інтенсивність фарбування розчину при додаванні хлориду заліза(III), роданіду калію, хлориду калію? У якому напрямку зміщується рівновага досліджуваної системи у своїй? Концентрацію яких речовин і як треба змінити, щоб усунути хімічну рівновагу вправо? Ліворуч?

Запитання та завдання

1. У чому причина зміни швидкості реакції під час введення каталізатора?

2. Які реакції називаються оборотними? Чим характеризується стан хімічної рівноваги? Що називається константою рівноваги, яких факторів вона залежить?

3. Якими зовнішніми впливами можна порушити хімічну рівновагу? У якому напрямку змішується рівновага за зміни температури? Тиск?

Лабораторна робота № 11

Тема: Основні закономірності перебігу хімічних реакцій.

Мета заняття: Отримати та досліджувати властивості найпоширеніших простих речовин та сполук.

План заняття:

1. Повторити головні питання хімічної кінетики.

2. За завданням викладача провести лабораторний експеримент.

Прилади та посуд: 1) Годинник із секундною стрілкою або секундомір. 2) Мірний циліндр ємк. 20 мл.3) Термометр на 100 °. 4) Запаяна скляна трубка з двоокисом азоту 5) Штатив із затискачем та кільцем. 6) Пальник. 7) Хімічні склянки ємк. 200 мл2 шт. 8) Азбестована сітка. 9) Штатив із пробірками.

Реактиви: хлористий калій КС1.

Розчини: 1) Сірчана кислота H 2 S0 4 (1:200). - 2) Сірчанокислий натрій Na2S20 3 (Ш н 1:200).

Лабораторний практикум

Досвід 1.

Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин

а) До розчину Na 2 S 2 0 3 долити трохи H 2 SO 4 . Спостерігати наступне помутніння розчину. Помутніння викликано взаємодією гіпосульфіту та сірчаної кислоти, внаслідок чого виділяється вільна сірка. Реакція йде за рівнянням

Na 2 S 2 0 3 + H 2 S0 4 = Na 2 S0 4 + SO 2 + H 3 0 + S

Час, який минає від початку реакції до помітного помутніння розчину, залежить від швидкості реакції.

б) У три великі пробірки налити розведений (1:200)

розчин Na 2 S 2 O 3 в першу - 5 мл, другу -10мл,

у третю-15 мл. До вмісту першої пробірки потім додати 10 мл води і другий - 5 мл води.

У три інші пробірки налити по 5 мл розведеної (1:200) сірчаної кислоти.

У кожну пробірку з Na 2 S 2 0s прилити при помішуванні по 5 мл розчину H 2 S04 і точно відзначити за секундною стрілкою годинника, через скільки секунд після приливання кислоти спостерігається утворення каламуті в кожній пробірці.

Сформулювати висновок про залежність швидкості реакції від концентрацій реагуючих речовин для даного досвіду.

Досвід 2.Залежність швидкості реакції від температури

Для досвіду взяти розчини Na ​​2 S 2 0 3 та H 2 S0 4 тих же концентрацій, що й у попередньому досвіді.

Налити в три великі пробірки по 10 мл розчину гіпосульфіту, в інші три пробірки - по 10мл сірчаної кислоти і розділити їх на три пари: пробіркою з Na 2 S 2 0 3 і з H 2 S0 4 в кожній парі.

Відзначити температуру повітря в лабораторії та час за секундною стрілкою годинника, злити разом розчини першої пари пробірок і відзначити, через скільки секунд з'являється каламут.

Другу пару пробірок помістити в хімічну склянку з водою і нагріти до температури на 10° вище за кімнатну. За температурою слідкувати за термометром, опущеним у воду. Злити вміст пробірок і відзначити, через скільки секунд з'явиться каламут.

Повторити досвід із третьою парою пробірок, нагріваючи їх у склянці з водою до температури на 20° вище за кімнатну.

Записати результати за наступною формою:

Скласти графік, що ілюструє залежність швидкості реакції від температури даного досвіду. Для цього на осі абсцис нанести в певному масштабі температуру дослідів, а на осі ординат величини, зворотні до часу появи каламуті (одиниця, поділена на число секунд).

Лабораторна робота №8

Тема: Розчини. Приготування розчинів процентної концентрації

Ціль заняття: приготувати розчини заданої процентної концентрації.

План заняття:

1. Повторити головні питання хімічної кінетики.

2. За завданням викладача провести лабораторний експеримент.

Лабораторний практикум

Досвід1. Приготування 10%-ного розчину хлориду натрію масою 50 г.

Обчислити, яка маса хлориду натрію потрібно приготування 10 % - ного розчину масою 50 р. Відважити в попередньо зваженому бюксі цю масу солі на технохімічних терезах з точністю до 0,01 р. Розрахувати, який обсяг води необхідний розчинення взятої навішування. Відміряти мензуркою цей об'єм води та розчинити у ньому відважену сіль. Отриманий розчин вилити в мірний циліндр і визначити ареометр щільність розчину, а потім масову частку хлориду натрію. Обчислити похибку досвіду

Контрольні питання та завдання.

1. Що таке розчин? Що називається розчинником?

2. Як можна прискорити процес розчинення? Які явища супроводжують розчинення?

3. Що таке кристалогідрати та кристалізаційна вода? Як виражають залежність розчинності твердих речовин від температури? Як змінюється розчинність газів із підвищенням температури та тиску?

4. Що називається концентрацією розчину? Які розчини називаються молярними, нормальними?

Лабораторна робота №9

Тема: Приготування розчинів молярної та нормальної концентрації.

Мета заняття: приготувати розчини заданої молярної та нормальної концентрації.

План заняття:

1. Повторити головні питання хімічної кінетики.

2. За завданням викладача провести лабораторний експеримент.

Матеріали та обладнання: набір ареометрів, мірний циліндр на 500 мл, христ: хлорид натрію, кристалогідрат хлориду барію, розчини: сірчаної кислоти, соляної кислоти.

Лабораторний практикум

Девіз уроку:

"Просто знати - ще не все, знання потрібно використовувати".

Цілі уроку:

Освітні:

• розширити уявлення учнів про швидкість хімічних реакцій;
• усвідомити сутність закону чинних мас (ЗДМ);
• познайомити учнів з новими поняттями (гомогенні та гетерогенні реакції);
• експериментально досліджувати залежність швидкості хімічної реакції від концентрації речовин, що реагують.

Розвиваючі:

• продовжити формування експериментальних навичок учнів;
• розвивати вміння працювати у групах та індивідуально;
• продовжити формування хімічного мислення, розвитку мови, пам'яті, пізнавального інтересу до предмета, самостійності, вміння робити висновки.

Виховні:

• виховувати вміння працювати у парі, комунікативні вміння.

Обладнання:

• Для вчителя
: фарфорова чаша, фарфоровий маточка, комп'ютер, відеопроектор.
• На робочому столі учня
Кабіна: чотири пробірки, підставка для пробірок, годинник з секундною стрілкою, чорний папір.

Реактиви: тіосульфат натрію, сірчана кислота, вода, алюміній, йод.

Хід уроку

1. Вступна частина: повідомлення теми уроку, налаштування учнів на урок.

Вчитель. Кінетика – розділ хімії, що включає вивчення таких тем, як оборотність хімічних реакцій, тепловий ефект реакцій, швидкість хімічних реакцій, хімічну рівновагу. Ми починаємо з теми, назву якої вам потрібно вгадати (тема на дошці закрита; показую досвід, що демонструє залежність швидкості реакції взаємодії алюмінію та кристалічного йоду від каталізатора).

Запитання класу. Чому ми починаємо вивчення хімічної кінетики з цієї теми?

Тема швидкості хімічних реакцій актуальна, оскільки навколо нас постійно відбуваються різні процеси і їхня швидкість різна. Ці процеси важливі і відбуваються у всіх куточках природи, життєдіяльності людей. (Малюнок 1). Обговорення серед хлопців – порівняння швидкостей запропонованих реакцій. Клас приходить до висновку: всі процеси йдуть з різною швидкістю

Питання класу:

1. Що таке швидкість реакції? Яка з наведених формул відповідає швидкості хімічноїреакції?

2. У яких одиницях вимірюють швидкість хімічних реакцій?

Важливо як знати швидкість хімічної реакції, а й навчитися нею управляти. Навіщо? Щоб прискорити потрібну реакцію та уповільнити небажану. Як сказав Гете: "Просто знати - ще не все, знання потрібно використовувати". Подивимося на екран: малюнку показано залежність швидкості реакцій від певних зовнішніх чинників (Малюнок 2).

3. Які фактори впливають на швидкість хімічних реакцій?

Хлопці називають температуру, каталізатор, природу речовин, площу зіткнення реагуючих речовин, наводять приклади, у яких спостерігається вплив цих факторів.

2. Основна частина.

Вчитель. А якого фактора тут немає, але який впливає на швидкість хімічних реакцій?

Це концентрація реагуючих речовин, вона збільшує швидкість реакцій у рідкому та газоподібному середовищі. Тому на цьому уроці експериментально досліджуємо вплив концентрації речовин на швидкість хімічних процесів. У 9 класі це був досвід взаємодії цинку з розведеною та концентрованою соляною кислотою, а в 10-му класі ми використовуємо реакцію взаємодії тіосульфату натрію із сірчаною кислотою.

Трохи про тіосульфат натрію: хімічна формула - Na 2 S 2 O 3 широко використовується в медицині. У фотосправі він відомий за назвою фіксажної солі. З його допомогою з пластинок, паперу або плівки видаляють бромід срібла, що не розклався. Цей процес заснований на здатності тіосульфату натрію утворювати з бромідом срібла з'єднання, що розчиняється у воді. Оброблені ним плівки та ретельно промиті водою, стають нечутливими до подальшої дії світла.

Сенс хімічної реакції, що лежить в основі експерименту: при взаємодії тіосульфату натрію із сірчаною кислотою спостерігається помутніння – поява чистої сірки (ознака хімічної реакції). Ця реакція йде на дві стадії.

I стадія: Na 2 S 2 O 3 + Н 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3(тіосерна кислота)

II стадія: H 2 S 2 O 3 = H 2 SO 3 + S v

Сірка - нерозчинна у воді речовина, ось чому випадає осад. Перш ніж приступити до експерименту, подивимося на таблицю, яка лежить у вас на столах – інструкція експерименту (Малюнок 3). У ній зазначена концентрація тіосульфату натрію у краплях (умовна концентрація). Змінювати її за допомогою води. Концентрація сірчаної кислоти залишається без змін – 1 крапля. У сусідній графі олівцем запишіть час проведення реакції. Що вважати часом початку реакції? Момент зливання розчинів тіосульфату натрію, води та сірчаної кислоти вважаємо нульовим, далі ви відраховуєте час до появи помутніння. Щоб краще побачити утворення сірки у реакції, використовуйте чорний папір.

Проробимо попередній досвід взаємодії тіосульфату натрію із сірчаною кислотою та відзначимо час проходження реакції (секундна стрілка).

Після експерименту будуємо графік залежності часу проходження реакції концентрації тіосульфату натрію (Малюнок 4) . Графік будуємо на півсторінки. Концентрацію відкладаємо у краплях, час – у секундах. На роботу приділяється 10 хвилин. Приступайте.

Подивимося результати експерименту. На дошці учень заносить свої дані до заздалегідь підготовленої таблиці. Порівнюю з моїми даними (досвід проводжу напередодні). Наголошую, хто точніше з пар провів експеримент. Потім учень малює графік залежності часу проходження реакції концентрації тіосульфату натрію. Клас робить висновок:

Швидкість хімічної реакції залежить від концентрації. Чим вона більша, тим вища швидкість реакції.

Питання класу:

1.Чому швидкість хімічної реакції збільшується, адже зі збільшенням концентрації час проходження реакції зменшується? (Відповідь - обернено пропорційна залежність швидкості і часу - дивись формулу).

2. Як виглядає графік залежності швидкості реакції від часу? Хлопці будують графік (Малюнок 5). Чому?

Залежність швидкості хімічної реакції від концентрації речовин виражається законом мас, що діють (ЗДМ), відкритому в XIX столітті. Наприклад, для умовної реакції

швидкість хімічної реакції дорівнює добутку константи швидкості хімічної реакції kна молярні концентрації реагуючих речовин, зведених у ступінь їх стехіометричних коефіцієнтів, якщо необхідно: ? = kС А С В 2

де З Аі З В– молярна концентрація речовин А та В, моль/л.

Фізичний змив k : при С А = С В = 1моль/л, то k= v.

Але тут важливо враховувати, в якому середовищі протікає реакція: у гомогенному чи гетерогенному. По ЗДМ у вираз швидкості реакції записують концентрації речовин у розчиненому і газоподібному стані. Якщо речовина в твердому стані, то її концентрацією нехтують (два учні виходять до дошки записати вираз для швидкості реакції в гомогенному та гетерогенному середовищі):

2SO 2 + O 2 = 2SO 3	C + O 2 = CO 2
v = kЗ O2 З 2 SO2	v = kЗ O2

Тобто ЗДМ справедливий для гомогенних реакцій. А як виглядає вираз для швидкості хімічної реакції для гомогенної та гетерогенної реакції?

Для гомогенної реакції:

Для гетерогенної реакції:

Контроль. Для закріплення теми учні відповідають питання тесту (Малюнок 6).

Потім усі учні звіряють з екраном, де спроектовані відповіді для перевірки (Малюнок 7).

Підсумок уроку: поглибили знання на тему швидкість хімічних реакцій, експериментально досліджували вплив концентрації речовин на швидкість реакції. Я думаю, що ви придбали нові знання, вміння, які стануть вам у нагоді в майбутньому. І, нарешті, маленьке побажання хімічною мовою.

IV. Рефлексія.

Бажаю вам не гучними словами,
Щоб не вибухали, як водень, при невдачах
Що за вами слідом,
І не були інертні, як неон, у дорозі,
Що вам поки що небачено.

Ви будьте терплячі, як доля,
Не окислюйтеся, як група лужних металів,
Працьовитими завжди
На довгі та довгі роки.

Нехай буде менше інгібіторів,
Як тягар, що гальмують шлях часом.
Нехай буде більше індивідуумів,
Талановитих та творчих із вас.

Активні будьте в житті нашою шаленою,
Неначе вільний радикал.
Каталізаторами вам у дорозі обіцяно
Любов, терпіння та доброта.

2.1. Мета роботи: визначити вплив різних факторів на швидкість хімічної реакції, ознайомитись із методами визначення середньої константи швидкості, порядку реакції, енергії активації.

2.2. Об'єкти та засоби дослідження: 0.1М розчини тіосульфату натрію та сірчаної кислоти, дистильована вода, пробірки, дві бюретки, піпетка на 2мл, термостат, секундомір.

2.3. Програма роботи

2.3.1. Вплив концентрації на швидкість реакції .

В результаті реакції між сірчаною кислотою та тіосульфатом натрію утворюється сірка, що виділяється у вигляді каламуті. Час від початку реакції до моменту помутніння (блакитної опалесценції) залежить від швидкості реакції. Це дозволяє судити про середню швидкість реакції.

Реакція триває в три стадії:

1) Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + Н 2 S 2 O 3

2) Н 2 S 2 O 3 = H 2 SO 3 + S

3) H 2 SO 3 = H 2 O + SO 2

Сумарне рівняння:

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + SO 2 + S¯ + H 2 O

Найповільніша, швидкість визначальна, стадія – друга, отже, швидкість всього процесу залежить тільки від концентрації тіосерної кислоти. Так як тіосерна кислота виходить в результаті реакції іонного обміну, яка йде практично миттєво, можна вважати, що концентрація тіосерної кислоти дорівнює концентрації тіосульфату натрію і швидкість процесу залежить від концентрації тіосульфату натрію.

Хід роботи.

Приготувати чотири розчини тіосульфату натрію різної концентрації згідно з таблицею 3. По черзі до кожного розчину додати по 2мл 0,1М розчину сірчаної кислоти та виміряти час від моменту приливання кислоти до моменту появи помутніння. Результати занести в таблицю 3, враховуючи що є величина постійна, рівна 4×10 -3 моль/л.

Таблиця 3

На підставі отриманих даних побудувати графік lgV = f (lgC) визначення порядку реакції при температурі T 1 (К). Графіки будуються вручну на міліметровому папері у відповідному масштабі або в Microsoft Excel 2007.

Для побудови графіків у Microsoft Excel 2007 необхідно занести вихідні дані в електронну таблицю.

Потім необхідно виділити діапазон осередків A2: B5 з даними та вибрати меню Вставка – Діаграми – Точкова та, виділивши на графіку отримані точки, вибрати в контекстному меню Додати лінію тренду – Лінійна – Показувати рівняння на діаграмі x) і є n - Порядок реакції. Наприклад, n = 0,9919 ≈ 1

Для визначення константи швидкості реакції k 1 за кімнатної температури слід побудувати графік залежності V = f(C)також вручну або за допомогою Microsoft Excel 2007.

Для створення графіків у програмі Microsoft Excel 2007 занести вихідні дані в електронну таблицю. Зверніть увагу, що для стовпця швидкість ( V) необхідно вибрати формат осередків експоненційний . В результаті отримуємо графік прямолінійної залежності, у рівнянні якої множник при незалежній змінній ( x) є константою швидкості реакції.

Наприклад, k = 1,6 · 10 -3

2.3.2. Вплив температури на швидкість реакції.

Досвід проводити аналогічно до попереднього. Однак розчини тіосульфату натрію та сірчаної кислоти перед змішуванням попередньо нагріти в термостаті протягом 5 хвилин.

Результати записати до таблиці 3 (T 2).

За результатами розрахунків та вимірювань побудувати графік V = f(C) та визначити константу швидкості реакції k 2 при підвищеній температурі (Т 2), також використовуючи можливості програми Microsoft Excel 2007. Знайти температурний коефіцієнт швидкості реакції:

На підставі даних дослідів 3.1.1. та 3.1.2. розрахувати енергію активації реакції Е акт. за формулою:

де R = 8,31 Дж/(моль К) -універсальна газова постійна;

Т 1 і Т 2 -температура, К;

k 1 і k 2 - константи швидкості реакції при температурах Т 1 і Т 2 відповідно з -1 .

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

Неорганічна хімія

Міністерство освіти і науки РФ.. Федеральне державне бюджетне.. Установа вищої професійної освіти.

Якщо Вам потрібний додатковий матеріал на цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Твітнути

Всі теми цього розділу:

Хімічний посуд
1.1. Мета роботи: Вивчити види та призначення хімічного посуду. 1.2. Теоретичні відомості Використовуваний у лабораторіях хімічний посуд можна розділити на кілька

Мірний хімічний посуд та прийоми роботи з нею
Мірний посуд використовують для вимірювання об'ємів рідин. До неї відносяться: мірні колби, циліндри, піпетки та бюретки (рис.3). На правила роботи із мірним посудом треба звернути

Ваги та правила зважування
1.1. Мета роботи: Познайомитись із приладами для зважування. Навчитися зважувати на лабораторних технічних терезах. 1.2. Теоретичні відомості. Для визначення м

Забороняється перевищувати максимальну вантажопідйомність ваг
Перед зважуванням перевіряють готовність ваги до роботи: 1. встановлюють їх за рівнем, 2. вивіряють нульове положення стрілки. Зважуваний предмет поміщають на ліву чашку

Очищення природної води
3.1. Мета роботи: познайомитись із методами очищення природної води. 3.2. Об'єкти та засоби дослідження: дві хімічні склянки на 300-500 мл, конічна вирва, колба Вюр

Очищення дихромату калію перекристалізацією
4.1. Мета роботи: освоїти методику очищення речовин перекристалізацією. 4.2. Об'єкти та засоби дослідження: конічна вирва, хімічні склянки на 100 мл, мірний цилін

Очищення йоду сублімацією
5.1. Мета роботи: освоїти методику очищення твердих речовин сублімацією. 5.2. Об'єкти та засоби дослідження: хімічна склянка без носика на 200-300 мл, круглодонна колба

Визначення щільності рідин, температури плавлення та температури кипіння речовин
6.1. Мета роботи: ознайомитися з фізичними характеристиками речовин та методами їх визначення. 6.2. Об'єкти та засоби дослідження: рідкі індивідуальні речовини (гексан, гептан, октан

Одержання оксиду свинцю та металевого свинцю з його солі
9.1. Мета роботи: ознайомлення з методами осадження, фільтрування, висушування та прожарювання опадів, а також із відновленням металів та їх оксидів. 9.2. Об'єкти та середовище

Визначення молярної маси речовин, що легко випаровуються
1.1. Мета роботи: освоїти методи визначення молярних мас речовин, що легко випаровуються, і розрахунки за рівнянням Менделєєва-Клапейрона. 1.2. Об'єкти та засоби дослідження: зі

Визначення молярної маси вуглекислого газу
2.1. Мета роботи: освоїти методи визначення молярних мас газоподібних речовин, використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона та відносні густини газів. 2.2. Об'єкти та засоби використання

Визначення молярної маси еквівалентів металів
3.1. Мета роботи: ознайомитися з методом визначення молярної маси еквівалентів металів у реакції взаємодії металів із розведеними кислотами.

Властивості гідроксидів
1.1. Мета роботи: вивчити реакції одержання та властивості гідроксидів 1.2. Об'єкти та засоби дослідження: 0,5М розчини сульфату міді(II), сульфату алюмінію, хлориду хрому(I

Одержання та вивчення властивостей аміно-, гідроксо-, ацидо- та аквакомплексів
1.1. Мета роботи: ознайомитися з методами одержання, хімічними властивостями та стійкістю комплексних сполук. 1.2. Об'єкти та засоби дослідження: 0,5М розчини йод

Вимірювання теплових ефектів хімічних реакцій
1.1. Мета роботи: виконання калориметричних вимірів та термодинамічних розрахунків, пов'язаних з енергетикою хімічних реакцій. 1.2. Об'єкти та засоби дослідження: кал

Вплив зміни концентрації реагуючих речовин на хімічну рівновагу
3.1. Мета роботи: встановити, як впливає зміна концентрації реагуючих речовин на хімічну рівновагу. 3.2. Об'єкти та засоби дослідження: 0,1М розчин хлориду заліза (III), насич

Способи вираження концентрації розчинів
Спосіб вираження концентрації Формула Назва та визначення Позначення та одиниця виміру

Явлення, що спостерігаються при розчиненні
1.1. Мета роботи: вивчити явища, що відбуваються при розчиненні твердих, рідких і газоподібних речовин у воді, пояснити явища, що спостерігаються з точки зору гідратної теорії розчину.

Визначення розчинності речовин у воді
2.1. Мета роботи: вивчити властивості насичених та пересичених розчинів, навчитися визначати розчинність речовин, вивчити залежність розчинності різних речовин від температур

Утворення та розчинення опадів
3.1. Мета роботи: вивчити умови утворення та розчинення опадів. 3.2. Об'єкти та засоби дослідження: 1н розчини нітрату свинцю (II), хлориду натрію, хлориду магнію, хлориду барію, б

Приготування та титрування розчинів
4.1. Мета роботи: ознайомитися з методами приготування розчинів та визначення їхньої концентрації, вираженої в різних одиницях. Освоїти спосіб титрування розчинів. Визначити брешемо

Визначення жорсткості водопровідної води
5.1. Мета роботи: вивчити метод об'ємного аналізу розчинів (титрування) щодо тимчасової жорсткості водопровідної води. Навчитися робити розрахунки по концентрації електро

Визначення електропровідності розчину та константи дисоціації слабкого електроліту
6.1. Мета та завдання роботи: вивчити кондуктометричний метод аналізу. Встановити залежність питомої та еквівалентної електропровідності від концентрації розчину. Вивчити закон розведення Оствальд

Гідроліз солей
7.1. Мета та завдання роботи: вивчення процесів гідролізу солей різного типу. Встановлення впливу температури, розведення, реакції середовища, заряду іона-комплексоутворювача на ст

Тіосерна кислота. Тіосульфат натрію. Одержання, властивості, застосування.

До ефірів сірчаної кислоти відносяться діалкілсульфати (RO2)SO2. Це висококиплячі рідини; нижчі розчиняються у воді; у присутності лугів утворюють спирт та солі сірчаної кислоти. Нижчі діалкілсульфати - алкілуючі агенти.
Діетилсульфат (C2H5)2SO4. Температура плавлення -26 ° С, температура кипіння 210 ° С, розчинний у спиртах, нерозчинний у воді. Отриманий взаємодією сірчаної кислоти з етанолом. Є етилирующим агентом в органічному синтезі. Проникає крізь шкіру.
Диметилсульфат (CH3)2SO4. Температура плавлення –26,8°С, температура кипіння 188,5°С. Розчинний у спиртах, погано – у воді. Реагує з аміаком без розчинника (з вибухом); сульфує деякі ароматичні сполуки, наприклад, ефіри фенолів. Отримують взаємодією 60%-ного олеуму з метанолом при 150°З є метилирующим агентом в органічному синтезі. Канцероген вражає очі, шкіру, органи дихання.
Тіосульфат натрію Na2S2O3

Сіль тіосерної кислоти, в якій два атоми сірки мають різні ступені окислення: +6 та -2. Кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Випускається у вигляді кристалогідрату Na2S2O3 5Н2O, в побуті званий гіпосульфітом. Отримують взаємодією сульфіту натрію з сіркою при кип'ятінні:
Na2SO3+S=Na2S2O3
Як і тіосерна кислота є сильним відновником, Легко окислюється хлором до сірчаної кислоти:
Na2S2O3+4Сl2+5Н2О=2H2SO4+2NaCl+6НСl
На цій реакції було засноване застосування натрію тіосульфату для поглинання хлору (у перших протигазах).
Дещо інакше відбувається окислення тіосульфату натрію слабкими окисниками. При цьому утворюються солі тетратіонової кислоти, наприклад:
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
Тіосульфат натрію є побічним продуктом у виробництві NaHSO3, сірчистих барвників при очищенні промислових газів від сірки. Застосовується видалення слідів хлору після відбілювання тканин, Для вилучення срібла з руд; є фіксажем у фотографії, реактивом в йодометрії, протиотрути при отруєнні сполуками миш'яку, ртуті, протизапальним засобом.

Тіосерна кислота- неорганічна сполука, двоосновна сильна кислота з формулою H 2 SO 3 S. Безбарвна в'язка рідина реагує з водою. Утворює солі – неорганічні тіосульфати. Тіосерна кислота містить два атоми сірки, один з яких має ступінь окиснення +4, а другий - електронейтральний.

Отримання

· Реакція сірководню та триоксиду сірки в етиловому ефірі при низьких температурах:

· Дія газоподібного хлористого водню на тіосульфат натрію:

Фізичні властивості

Тіосерна кислота утворює безбарвну в'язку рідину, яка не замерзає навіть при дуже низькій температурі. Термічно нестійка – розкладається вже за кімнатної температури.

Швидко, але не миттєво розкладається у водних розчинах. У присутності сірчаної кислоти розкладається миттєво.

Хімічні властивості

· Термічно дуже нестійка:

· У присутності сірчаної кислоти розкладається:

· Реагує з лугами:

· Реагує з галогенами:

Утворює складні ефіри – органічні тіосульфати.

Тіосульфат натрію (антихлор, гіпосульфіт, сульфідотріоксосульфат натрію) - Na 2 S 2 O 3 або Na 2 SO 3 S, сіль натрію і тіосерної кислоти, утворює кристалогідрат Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O.

Отримання

· Окисленням полісульфідів Na;

· кип'ятіння надлишку сірки з Na 2 SO 3:

· взаємодією H 2 S і SO 2 з NaOH (побічний продукт у виробництві NaHSO 3 , сірчистих барвників, при очищенні промислових газів від S):

· кип'ятіння надлишку сірки з гідроксидом натрію:

потім, за наведеною вище реакції, сульфід натрію приєднує сірку, утворюючи тіосульфат натрію.

Одночасно під час цієї реакції утворюються полісульфіди натрію (вони надають розчину жовтого кольору). Для їх руйнування розчин пропускають SO 2 .

· Чистий безводний тіосульфат натрію можна отримати реакцією сірки з нітритом натрію у формаміді. Ця реакція кількісно протікає (при 80 °C за 30 хвилин) за рівнянням:

· Розчинення сульфіду натрію у воді в присутності кисню повітря:

Фізичні та хімічні властивості

Безбарвні моноклінні кристали. Молярна маса 248,17 г/моль (пентагідрат).

Розчинний у воді (41,2% при 20оС, 69,86% при 80оС).

При 48,5 °C кристалогідрат розчиняється у своїй кристалізаційній воді, утворюючи перенасичений розчин; зневоднюється близько 100 про З.

При нагріванні до 220 ° C розпадається за схемою:

Тіосульфат натрію – сильний відновник:

З сильними окислювачами, наприклад, вільним хлором, окислюється до сульфатів або сірчаної кислоти:

Слабшими або повільно діючими окислювачами, наприклад, йодом, переводиться в солі тетратіонової кислоти:

Наведена реакція дуже важлива, оскільки є основою йодометрії. Слід зазначити, що у лужному середовищі окислення тіосульфату натрію йодом може йти до сульфату.

Виділити тіосерну кислоту (тіосульфат водню) реакцією тіосульфату натрію з сильною кислотою неможливо, тому що вона нестійка і відразу розкладається:

Розплавлений кристалогідрат Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O дуже схильний до переохолодження.

Застосування

· для видалення слідів хлору після відбілювання тканин

· Для вилучення срібла з руд;

· Фіксаж у фотографії;

· Реактив в йодометрії

· Протиотрута при отруєнні: As, Br, Hg та іншими важкими металами, ціанідами (переводить їх у роданіди) та ін.

· Для дезінфекції кишечника;

· Для лікування корости (разом із соляною кислотою);

· Протизапальний та протиопіковий засіб;

· може використовуватися як середовище для визначення молекулярних ваг щодо зниження точки замерзання (кріоскопічна константа 4,26°)

· У харчовій промисловості зареєстрований як харчова добавка E539.

· Добавки для бетону.

· Для очищення тканин від йоду

· Марлеві пов'язки, просочені розчином тіосульфатом натрію, використовували для захисту органів дихання від отруйної речовини хлору у Першу світову війну.

Викладач: Корабльова А.А.

ЗВІТ

Про лабораторну роботу

ПО КУРСУ: ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

ШВИДКІСТЬ РЕАКЦІЇ У РОЗЧИНАХ

ОФ 62 5528 1.04 ЛР

Роботу виконав

студент групи

Санкт – Петербург

Мета роботи:

Визначити константу швидкості, температурний коефіцієнт, енергію активації реакції взаємодії тіосульфату натрію із сірчаною кислотою.

У цій лабораторній роботі вивчається реакція між тіосульфатом натрію (гіпосульфітом) Na2S2O3 та сірчаною кислотою H2SO4.

Ця реакція протікає у дві стадії:

1) (швидко)

Перша стадія іонного обміну протікає майже миттєво. Тіосерна кислота є нестійкою сполукою, що розпадається з виділенням білого осаду сірки.

2) (повільно)

Про швидкість реакції можна судити за появою опалесценції і подальшого помутніння розчину від сірки, що випала.

Сумарна реакція визначається другою стадією процесу залежить від концентрації H2SO4 , отже і Na2S2O3 (реакція псевдомолекулярна).

Кінетичне рівняння має вигляд:

Прилади та реактиви:

Термостати, термометри, мірні циліндри, пробірки, пробіркотримачі, секундомір, розчини Na2S2O3 та H2SO4.

Досвід №1:

Вплив тіосульфату на швидкість хімічної реакції.

Залежність швидкості реакції від концентрації тіосульфату натрію.

Обробка результатів досвіду:

Розраховуємо відносну швидкість реакції за формулою:

2. Виходячи з кінетичного рівняння, визначаємо значення константи швидкості реакції:

Р

3. Визначаємо середнє значення константи для даної кімнатної температури, у разі Т = 14 град цельс.

4
. Виразити залежність швидкості реакції від концентрації тіосульфату – графічно. (Див. рис. № 1).

5. Графічно визначаємо константу швидкості реакції як тангенс кута нахилу прямої ОА до осі абсцис. Порівнюємо графічно певну константу з її аналітичним значенням.

КМР = tg = 0.162 КСР = 0.17 КМР  КСР

Досвід №2:

Вплив температури на швидкість хімічної реакції.

	Температура досвіду Т, град цельс.	реакції t, с	Відносить. швидкість реак. V, 1/с	Конст. швидк. реак. К, л/моль*с

Обробка результатів досвіду:

1. Розраховуємо відносну швидкість реакції при кожній температурі:

Результати дивитись у наведеній вище таблиці.

2. Виходячи з кінетичного рівняння визначаємо значення константи для кожної температури:

Р
результати дивитися у наведеній вище таблиці.

3. Виражаємо графічно вплив температури на швидкість хімічної реакції. (Див. рис. № 2).

4. Виходячи з рівняння Ван-Гоффа визначаємо для кожного температурного інтервалу значення температурного коефіцієнта та обчислюємо його середнє значення:

К2/К1 = 1 = 2.42

К3/К2 = 2 = 1.97 серед = 2.3

К4/К3 = 3 = 2.49

5
. Виходячи з рівняння Арреніуса, обчислюємо аналітичне значення енергії активації для кожного температурного інтервалу:

Е
а1 = 61785 Дж/моль Еа2 = 50729 Дж/моль Еа3 = 72882 Дж/моль

І обчислюємо його середнє значення:

ЕаСРЕД = 61798 Дж/моль

6. Вибудовуємо графічну залежність lgK від 1/Т за обчисленими константами швидкостей за різних температур і визначаємо енергію активації графічним способом (див. рис. №3).

tg = - Еа / 2.3 R , отже

ЕаГР = -2.3 R tg = -2.3 * 8.3 * tg = 19.09* 3230 = 61660 Дж/моль

7. Порівнюємо значення енергії активації отримані графічним та аналітичним шляхом:

ЄаГР = 61660 Дж/моль ЄаСРЕД = 61798 Дж/моль ЄаГР  ЄаГР

Висновок:

При температурі, що дорівнює const, швидкість хімічної реакції пропорційна концентрації речовин, що беруть участь у цій реакції. (Див. рис.№1)

Зі збільшенням температури швидкість хімічної реакції збільшується

За умови, що концентрація залишається незмінною. Це можна пояснити тим, що зі зростанням температури атоми речовин переходять у більш збуджений стан, тобто вони отримують додаткову енергію – енергію активації, необхідну для розриву хімічного зв'язку та утворення нової речовини.