III. Экспериментальная часть.

Опыт 1. Влияние различных факторов на скорость химической реакции

Необходимые реактивы и оборудование: раствор тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ - 0,1 М, раствор H₂SO₄ - 0,1 М, вода дистиллированная, штатив с пробирками, термометр, водяная баня, секундомер.

В реакции

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄  Na₂SO₄ + H₂O + SO₂ + S

время от начала реакции до начала появления осадка (помутнения) зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры.

Опыт 1а. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Табл. 1

Номер пробирки	Объем, мл		Условная концентрация Na2S2O3	Время появления серы, (), с	Скорость реакции, (1/)
	Na2S2O3	H2O
1	1,0	2,0	1
2	2,0	1,0	2
3	3,0	-	3

В три пробирки налейте реагенты, как показано в табл.1.

В первую пробирку добавьте 1 мл серной кислоты, сразу включите секундомер, одновременно перемешивая стеклянной палочкой раствор. Как только раствор начнёт мутнеть, остановите секундомер, замерьте время и запишите его

в таблицу 1.

Повторите то же с пробирками 2 и 3 и заполните табл. 1.

Постройте график зависимости скорости реакции от концентрации Na₂S₂O₃:

по оси абсцисс – концентрация тиосульфата натрия, по оси ординат – скорость реакции. Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.

Опыт 1б Зависимость скорости реакции от температуры

Табл. 2

Номер опыта	Объем, мл		t,С	Время до помут-нения , с	Скорость реакции, 1/
	Пробирка 1	Пробирка 2
	H2SO4	Na2S2O3 + H2O
1	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды
2	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды
3	1 мл	1 мл соли + 2 мл воды

Данные опыта №1 перенесите из табл. №1. Укажите температуру, при которой проводился опыт (комнатная температура).

Заполните две пробирки №1 и две пробирки № 2 в соответствии с данными табл.2.

Четыре пробирки и термометр поместите в водяную баню Когда температура в водяной бане поднимется на 10^о , быстро выньте пробирки №1 и №2 и слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в результаты опыта 2. Продолжайте наблюдать за повышением температуры в водяной бане. Когда она поднимется еще на 10^о, выньте из водяной бани оставшиеся пробирки №1 и №2, быстро слейте растворы. Отметьте время до помутнения. Данные (температура опыта и время до помутнения) занесите в результаты опыта 3.

Рассчитайте температурный коэффициент по формуле: V(t₂)/V(t₁)= γ ^{t(2) – t(1)/10}

Примечание: расчеты удобно производить, если разность температур в эксперименте составляет 10 С. Если же Вы не уловили повышение температуры на 10^О, для выполнения расчетов надо будет использовать логарифмирование.

Постройте график зависимости скорости реакции от температуры.

Опыт 2. Влияние площади поверхности, на которой происходит взаимодействие, на скорость реакций в гетерогенных системах.

Налейте в 2 пробирки по 2 мл хлороводородной кислоты. Выберете 2 одинаковых по массе кусочка мела (карбоната кальция) и один из них разотрите в порошок.

В одну пробирку ссыпьте порошок, а в другую киньте кусочек мела. В какой из пробирок реакция пошла быстрее и почему? Напишите химическое уравнение прошедшей реакции и математическое уравнение её скорости.

Опыт3*. Влияние катализаторов на скорость реакции.

В 3 пробирки налейте по 3 мл концентрированного раствора перекиси водорода и прибавить одновременно в одну пробирку – щепотку ( шпателем) оксида марганца (IV), в другую –такое же количество оксида железа (III), в третью – оксид кремния (IV).

С одинаковой ли скоростью в 3 пробирках проходит реакция разложения перекиси водорода Н₂О₂ Н₂О + О₂

Выделение кислорода определяется по загоранию тлеющей лучинки, внесенной в верхнюю часть пробирки.

Какие из испытанных Вами веществ являются катализаторами реакции разложения перекиси водорода?

Опыт4. Химическое равновесие.

Классическим примером обратимой реакции является взаимодействие между хлоридом железа (III) и роданидом калия KSNC

FeCl₃ + 6 KSNC ↔К₃Fe(SNC)₆ + 3KCl

Образующийся в результате раствор комплексной соли железа (III) карминово-красного цвета, интенсивность окраски раствора зависит от концентрации образующейся комплексной соли.

В пробирку налейте 3 мл хлорида железа (III) и по каплям добавляйте роданид калия до появления окраски раствора, похожей на цвет чая средней заварки.

Полученный раствор разлить на 4 пробирки. В первую добавить 1 мл концентрированного раствора хлорида железа, во вторую – 1 мл раствора роданида калия , в третью – насыпать немного (на конце шпателя) твердого

хлорида калия. Сравнить изменения окраски растворов в каждой пробирке с цветом раствора в четвертой пробирке.

Результаты опытов внести в табл.3

№ пробирки	Добавлено	Изменение окраски раствора	Смещение равновесия
1	FeCl3
2	KSNC
3	KCl

На основании полученных данных сделайте вывод, как надо изменять концентрации веществ, чтобы сдвинуть равновесие в нужную сторону.