Лабораторная работа № 3.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры.

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Установить зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ .

2.РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ: Проделать опыты. Ответить на контрольные вопросы.

3.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

3.1. ПОНЯТИЕ О СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.

Скоростью химической реакции (υ) называется изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

По изменении концентрации одного из веществ, участвующих в реакции можно судить об изменении концентрации всех остальных веществ.

Пусть за промежуток времени от до концентрации некоторых веществ изменились с до . Тогда средняя скорость реакции в среднем интервале времени равна:



где: и – концентрации веществ, [моль/л];

и – время, [мин, сек];

υср – скорость реакции, [моль/л*сек; моль/см³*мин]

Различают гомогенные и гетерогенные реакции.

Реакции, протекающие в однородной среде, называют гомогенными. Эти реакции идут по всему объёму системы

Гетерогенными называют реакции, идущие на поверхности соприкосновения твёрдого вещества и газа, твёрдого вещества и жидкости.

3.2. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.

1. Влияние природы реагирующих веществ.

Природа реагирующих веществ оказывает очень существенное влияние на скорость хим. реакций. Так, например, щелочные металлы натрий и калий с одним и тем же веществом – водой реагируют с разными скоростями. Атомы калия имеют большой радиус и поэтому свои электроны отдают гораздо энергичнее, чем атомы натрия, поэтому реакция калия идет гораздо быстрее.

---

2. Влияние концентрации реагирующих веществ.

Пусть молекула вещества А реагирует с молекулой вещества В с образованием продукта реакции АВ в газовой смеси.

А+В=АВ

Для получения АВ из А и В необходимо, чтобы молекулы А и В прореагировали, т.е. столкнулись между собой. Без соударения вещества А В не получится.

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, возведенных в степень их стехиометрических коэффициентов – это закон действующих масс.

Математический закон выражается так:

аА+вВ=сС



– коэффициент пропорциональности, константа скорости реакции. Коэффициент численно равен скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1моль/л, или когда произведение концентраций равно единице.

а и в – стехиометрические коэффициенты.

В случае гетерогенных реакций в уравнение закона действующих масс входят концентрации только жидких и газообразных веществ. Концентрация твердого вещества величина постоянная, поэтому не входит в константу скорости К.

Например, для реакции горения угля:

С(тв.)+О₂=СО₂(газ)



3. Влияние температуры на скорость реакции.

Зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант - Гоффа: при увеличении температуры на каждые 10°С скорости реакции возрастает в 2-4 раза.
Ход работы.

Опыт 1. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ. 
Реакция тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ с серной кислотой протекает по уравнению: 

Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂

---

SO₄+S↓+H₂SO₃

Соответствующие объемы воды серной кислоты и тиосульфата натрия отмеряем мерным цилиндром. Растворы сливаем в одну пробирку и смешиваем быстрым движением, взбалтыванием. С этого момента до начала реакции измеряем время по секундомеру. Начало реакции указываем появление в растворе мути. Опытные данные вносим в таблицу 1. 

Таблица 1

№ опыта	V(мл) H2SO4	V(мл) Na2S2O3	V(мл) H2O	Vобщ(мл) смеси	Время t. сек	Скорость реакции
1 2 3	5 5 5	15 10 5	- 5 10	20 20 20	84 137 240	0,179 0,073 0,021

v – скорость хим. реакции

v1 = V(Na2S2O3 )/t1=15/84=0,179

v2=V(Na2S2O3 )/t2=10/137=0,073

v3=(Na2S2O3 )/t3=5/240=0,021

Вывод: Я опытным путем установила зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Контрольные вопросы:

1. Что называется скоростью химической реакции?

Скоростью химической реакции (υ) называется изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени.

2. Какова зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ?

Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, возведенных в степень их стехиометрических коэффициентов (это закон действующих масс).

3. Как называется величина К? Каков её физический смысл?

К-константа скорости. Коэффициент К численно равен скорости реакции при концентрации каждого из реагирующих веществ равной 1моль/л, или когда произведение концентраций равно единице.

4. Зависит ли коэффициент К от изменения температуры?

Коэффициент К зависит от изменения температуры, эта зависимость устанавливается уравнением Аррениуса:

5. Как влияет температура на скорость химической реакции?

При увеличении температуры на каждые 10°С скорости реакции возрастает в 2-4 раза (правило Вант - Гоффа)

---

6. Как влияет давление на скорость химической реакции между газообразными веществами?

Повышение давления смещает равновесие в сторону реакции, идущей с уменьшением объема и, наоборот, понижение давления - в сторону реакции, идущей с увеличением объема.

---

Смотрите также файлы

• Выберите верное утверждение Выберите один ответ a.docx

• Лекции профессора Стадникова Геннадия Владимировича по зарубежной литературе 1 курс, 2 семестр Оглавление.pdf

• Типовые практические задания по дисциплине для промежуточного контроля знаний.docx

• 1. Предмет, задачи и проблемы науки о языке. Соотношение частного и общего языкознани.docx

• Бпла и удочка.docx