Исследование скорости химических реакций и химического равновесия
Влияние концентрации тиосульфата натрия на скорость его разложения в кислой среде, а также влияние температуры на скорость разложения. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.10.2014 |
| Размер файла | 58,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
По дисциплине: Общая и неорганическая химия
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Исследование скорости химических реакций и химического равновесия
Автор:студент гр. ЭРС-14-1/Бабырь.К.В/
ПРОВЕРИЛ Доцент/Лобачева. О.Л/
Санкт-Петербург, 2014
Цель работы: изучить зависимость скорости реакции от концентрации реагентов и температуры, а также ознакомиться с влиянием концентрации реагентов на химическое равновесие.
Порядок выполнения работы
Опыт №1. Влияние концентрации тиосульфаты натрия на скорость его разложения в кислой среде.
тиосульфат натрий разложение реагент
Табл. 1. Зависимость времени реакции от количества тиосульфата натрия.
|
Номер пробирки |
С(Na2S2O3) |
Время реакции t, с |
|
|
1 |
1 (4) |
117 |
|
|
2 |
2 (8/4) |
49 |
|
|
3 |
3 (12/4) |
37 |
Табл. 2. Результаты опыта.
|
№ пробирки |
Концентрация Na2S2O3 |
lnCотн (Ci/C1) |
Время реакции,ф, с |
Скорость реакции, с-1 |
|
|
1 |
C1 |
0 |
117 |
8,5 . 10-3 |
|
|
2 |
2C1 |
0,693 |
49 |
20,4 . 10-3 |
|
|
3 |
3C1 |
1,10 |
37 |
27,1 . 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,ф, с |
Скорость реакции, с-1 |
||
|
Na2S2O3 |
H2SO4 |
|||||
|
1 |
10 |
10 |
5 |
180 |
0,006 |
|
|
2 |
10 |
10 |
15 |
100 |
0,01 |
|
|
3 |
10 |
10 |
25 |
60 |
0,02 |
При обработке результатов эксперимента воспользуемся правилом Вант-Гоффа:
При увеличении температуры на 10 K скорость химических реакций возрастает в 2 - 4 раза.
,
где г - 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.
Без добавок реакция прошла плавно и получился продукт оранжевой окраски.
Здесь мы добавили FeCl3 (конц.), продукт окрасился в темно-оранжевый цвет; химическое равновесие сместилось вправо.
После добавления NH4CNS (конц.) продукт окрасился в темно-красный цвет; химическое равновесие сместилось вправо.
Затем добавили NH4Cl, продукт окрасился в соломенный цвет, а химическое равновесие сместилось влево.
Выводы
Проделав ряд экспериментов, 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;
если увеличить концентрацию продуктов реакции, то хим. равновесие сместиться влево.
|
№ пробирки |
Число капель |
||||
|
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 |
Всего |
||
|
1 |
4 |
8 |
1 |
13 |
|
|
2 |
8 |
4 |
1 |
13 |
|
|
3 |
12 |
- |
1 |
13 |
Общие теоретические сведения
Средняя скорость реакции равна изменению молярной концентрации реагента в единицу времени при постоянстве объема системы. Единица измерения в СИ: моль/м3.c.
Скорость реакции пропорциональна числу столкновений между молекулами реагентов, которое определяется произведением их концентраций. Если в акте реакции участвуют несколько молекул одного из реагентов, то его концентрацию надо перемножить соответствующее количество раз, то есть возвести в степень. Для одностадийной реакции типа
скорость будет равна
,
где [A] и [B] - молярные концентрации реагентов, k - коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Константа скорости не зависит от времени протекания реакции и концентрации реагентов, но зависит от природы участников реакции, температуры и присутствия катализаторов. Если реакция протекает в несколько стадий, то значения равны стехиометрическим коэффициентам в уравнении самой медленной стадии реакции, лимитирующей скорость всего процесса. Их называют частными порядками реакции по данным реагентам. Общий порядок реакции равен сумме частных порядков:
Табл.2 Зависимость времени реакции от температуры.
|
Номер пробирки |
С(Na2S2O3) |
Время реакции t, с |
|
|
1 |
1 (4) |
117 |
|
|
2 |
2 (8/4) |
49 |
|
|
3 |
3 (12/4) |
37 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Зависимость химической реакции от концентрации реагирующих веществ при постоянной температуре. Скорость химических реакций в гетерогенных системах. Влияние концентрации исходных веществ и продуктов реакции на химическое равновесие в гомогенной системе.
контрольная работа [43,3 K], добавлен 04.04.2009Характеристика химического равновесия. Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ, температуры, величины поверхности реагирующих веществ. Влияние концентрации реагирующих веществ и температуры на состояние равновесия.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 08.10.2013Понятие о химической кинетике. Взаимодействие кислорода с водородом. Механизмы химических реакций. Влияние температуры на скорость реакций. Понятие об активном комплексе. Влияние природы реагирующих веществ на скорость реакций. Закон действия масс.
реферат [237,9 K], добавлен 27.04.2016Гомогенные и гетерогенные реакции: мрамора с соляной кислотой. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Закон действующих масс. Правило Вант-Гоффа. Катализатор нейтрализации выхлопных газов автомобиля. Три признака химического равновесия.
презентация [304,0 K], добавлен 27.04.2013Роль скорости химических реакций, образования и расходования компонентов. Кинетика химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации исходных веществ. Скорость расходования исходных веществ и образования продуктов. Закон действующих масс.
реферат [275,9 K], добавлен 26.10.2008Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.
презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии системы вследствие протекания химической реакции. Влияние внешних условий на химическое равновесие. Влияние давления, концентрации и температуры на положение равновесия. Типы химических связей.
реферат [127,3 K], добавлен 13.01.2011Основные понятия химической кинетики. Сущность закона действующих масс. Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ и температуры. Энергия активации, теория активных (эффективных) столкновений. Приближенное правило Вант-Гоффа.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 13.02.2015Понятие и расчет скорости химических реакций, ее научное и практическое значение и применение. Формулировка закона действующих масс. Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Примеры реакций, протекающих в гомогенных и гетерогенных системах.
презентация [1,6 M], добавлен 30.04.2012Скорость химической реакции. Понятие про энергию активации. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Влияние температуры, давления и объема, природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 29.10.2014Предмет термохимии, изучение тепловых эффектов химических реакций. Типы процессов химической кинетики и катализа. Энтальпия (тепловой эффект) реакции. Скорость реакции, закон действующих масс. Константа химического равновесия, влияние катализатора.
презентация [2,2 M], добавлен 19.10.2014Экспериментальное определение состояния равновесия в системах "оксианионы хрома (+6)–вода" и "роданид-анион–ионы железа" в зависимости от влияния различных факторов: увеличения концентрации исходных веществ и продуктов реакции, повышения температуры.
лабораторная работа [23,0 K], добавлен 07.12.2010Основные понятия и законы химической кинетики. Кинетическая классификация простых гомогенных химических реакций. Способы определения порядка реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций. Сущность процесса катализа, сферы его использования.
реферат [48,6 K], добавлен 16.11.2009Особенности использования метанола в органическом синтезе. Промышленные способы получения и схема производства метанола. Влияние параметров управления на на равновесие и скорость химической реакции. Оптимизация работы реактора по экономическим критериям.
курсовая работа [552,7 K], добавлен 23.02.2012Влияние температуры на скорость химических процессов, ее зависимость от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс. Давление пара над растворами. Первый закон Рауля. Зависимость адсорбции от свойств твердой поверхности. Виды пищевых пен.
контрольная работа [369,4 K], добавлен 12.05.2011Определение содержания химической кинетики и понятие скорости реакции. Доказательство закона действующих масс и анализ факторов, влияющих на скорость химических реакций. Измерение общей энергии активации гомогенных и гетерогенных реакций, их обратимость.
презентация [100,2 K], добавлен 11.08.2013Влияние температуры на скорость химических процессов. Второй закон термодинамики, самопроизвольные процессы, свободная и связанная энергия. Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ. Пищевые пены: понятия, виды, состав и строение.
контрольная работа [298,6 K], добавлен 16.05.2011Изучение влияния веществ на процесс разложения пероксида водорода в водных растворах. Воздействие различных химических катализаторов на скорость разложения пероксида водорода. Действие твина-80 на разложение пероксида водорода при различных температурах.
реферат [562,1 K], добавлен 18.01.2011Методы построения кинетических моделей гомогенных химических реакций. Расчет изменения концентраций в ходе химической реакции. Сравнительный анализ численных методов Эйлера и Рунге-Кутта. Влияние температуры на выход продуктов и степень превращения.
контрольная работа [242,5 K], добавлен 12.05.2015Химическая кинетика как раздел химии, изучающий скорость химической реакции. Факторов влияющие на скорость химической реакции: природа реагирующих веществ, температура, концентрация реагирующих веществ, катализатор, площадь соприкосновения веществ.
презентация [2,2 M], добавлен 23.02.2015
