3 Тәжірибе. Бейтараптану реакциясының жылу эффектісін анықтау
Құрал-жабдықтар: калориметр, көлемі 500мл және 250мл дөңгелек Дьюар колбалары немесе химиялық стақандар, өлшеуіш цилиндр, сүзгіш, термометр, араластырғыш.
Реактивтер: 1н HCl, HNO3, H2SO4 қышқылдар және NaOH сілті ерітінділері
Жұмыс
барысы:
5-сурет. Калориметрлік жолмен еру жылуының анықтау
Калориметр орнына құрғақ температураға төзімді стакан немесе Дьюар ыдысын алуға болады (5-сурет). Екі стақаннан тұратын калориметриялық жабдықты жинайды: көлемі 500мл стакан – сыртқы, көлемі 250мл стакан – ішкі реакциялық стакан болып табылады. Ішкі стақанды органикалық шыныдан жасалған табақшаға қояды. Үстінен реакциялық ыдысты үш тесігі бар шыны қақпақпен жабады: сүзгіш, араластырғыш және термометр (0,1С шкаласы бар) сиятындай.
Өлшеуіш цилиндрлермен 100мл қышқыл ерітіндісінен және 100мл сілті ерітіндісінен өлшеп, көлемі 250мл колбаларға құяды да, 5–7 минуттан кейін әр ерітіндінің бастапқы температураларын өлшейді.
Әрі қарай, енді термометрді калориметр ішіне түсіріп, сонымен бірге тез арада қышқыл мен сілті ерітінділерін реакциялық ыдысқа құйып, араластырғышпен араластырып, термометрдің көрсеткіштеріне көңіл аудару керек. Температураның соңғы нәтижесін жазып алыңыз. Термометрдің көрсеткіштерін (tб, tс) төменде берілген кестеге жазыңыз:
|
Қышқыл |
Сілті |
Температура |
t, C |
Ерітіндінің көлемі, мл |
Бөлінген жылу Q мөлшері, кДж\моль | |
|
tб |
tс | |||||
|
HCl |
NaOH |
|
|
|
|
|
|
HNO3 |
NaOH |
|
|
|
|
|
|
H2SO4 |
NaOH |
|
|
|
|
|
tб – ерітіндінің бастапқы температурасы
tс – ерітіндінің соңғы температурасы
Қышқылды сілтімен бейтараптау реакциясының нәтижесінде бөлінген жылу Q мөлшерін келесі формуламен есептейді:
Q = cm (tс – tб)
мұндағы с – меншікті жылу сыйымдылық 4,184*103 Дж/кг*град
(1 кал/г*град),
m – реакциялық қоспаның массасы (г), реакциялық қоспасының тығыздығын 10-3 кг/м3 (1 г/см3).
Тәжірибенің нәтижелерін салыстырып, реакциялардың термохимиялық теңдеулерін құрып, қорытынды жасаңыз.
4 Тәжірибе. Химиялық реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігі
Жұмыстың мақсаты: реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясын және температураға тәуелділігін анықтау
Құрал-жабдықтар: өлшеуіш цилиндр, штативпен пробиркалар, секундомер, химиялық стакандар
Реактивтер: 1н натрий тиосульфатының (Na2S2O3) және 0,5н күкірт қышқылының (H2SO4) ерітінділері
Жұмыс барысы:
Ескерту: Натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылының ерітінділерін өлшеген цилиндрлерін алмастыруға болмайды!
Үш пробирка алыңыз, әрқайсына кестеде көрсетілген мөлшерде натрий тиосульфаты ерітіндісі мен суды аралыстырып құйыңыз. Содан кейін бірінші пробиркаға 2 мл күкірт қышқылын құйыңыз да, осы құйған мезеттен бастап пробиркада әлсіз тұнба пайда болғанға дейінгі аралықта кеткен уақыт мөлшерін секундомер арқылы белгілеңіз. Осы тәжірибе үрдісін, қалған екі пробиркаға натрий тиосульфаты мен судың көлемдік қатынасын төмендегі кестеде берілген мөлшерде алып қайталаңыз. Тәжірибе нәтижелерін берілген кестеге түсіріңіз:
|
|
Көлем, мл |
Шартты концентрация С, моль/л |
Реакцияның жүру уақыты , сек |
Реакция жылдамдығы V=1/, сек-1 | |||||
|
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 | |||||||
|
1 |
2 |
6 |
2 |
0,25 |
|
| |||
|
2 |
4 |
4 |
2 |
0,5 |
|
| |||
|
3 |
8 |
- |
2 |
1 |
|
| |||
Реакция жылдамдығының әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелділігін график түрінде көрсетіп, қорытынды жасаңыз (абцисс өсіне натрий тиосульфатының шартты концентрациясын, ал ордината өсіне реакция жылдамдығының шамасын белгілейді).