Файл: Лабораторная работа Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 163
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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 СВЕДЕНИЯ3.1. 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 системыГетерогенными 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=АВДля 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
v – скорость хим. реакцииv1 = V(Na2S2O3 )/t1=15/84=0,179v2=V(Na2S2O3 )/t2=10/137=0,073v3=(Na2S2O3 )/t3=5/240=0,021Вывод: 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.
2. Влияние концентрации реагирующих веществ.Пусть молекула вещества А реагирует с молекулой вещества В с образованием продукта реакции АВ в газовой смеси.А+В=АВДля 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 |
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.