Экспериментальная часть
Изменение скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ и от температуры удобно проследить на реакции взаимодействия тиосульфата натрия Na2S2O3 c серной кислотой H2SO4.
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S + SO2 + H2O
Выделяющаяся сера вызывает помутнение раствора. Время, которое проходит от момента сливания двух веществ до заметного помутнения раствора, зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры и может характеризовать относительную скорость реакции. Чем быстрее наступает помутнение раствора, тем больше скорость данной реакции.
Задание 1. Исследовать зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
В трех пронумерованных пробирках (1, 2, 3) приготовьте раствор тиосульфата натрия Na2S2O3 различной концентрации из исходного раствора и воды. Для этого с помощью измерительных пробирок в каждую пробирку налейте:
в первую – 3 мл раствора Na2S2O3;
во вторую – 2 мл раствора Na2S2O3 и 1 мл H2O;
в третью – 1 мл раствора Na2S2O3 и 2 мл H2O.
В три другие пробирки налейте по 1 мл раствора серной кислоты H2SO4.
Затем в каждую пробирку с приготовленным раствором тиосульфата натрия Na2S2O3 добавьте по 1 мл приготовленного раствора серной кислоты H2SO4 и точно по секундомеру отметьте, через какое время наблюдается помутнение раствора.Результаты запишите в таблицу 1.
Таблица 1. Опыт 1
№ пробирки |
Объем, мл |
Относительная концентрация Na2S2O3 |
Время появления мути, сек. |
Скорость реакции V=1/t |
||
Na2S2O3 |
H2O |
H2SO4 |
||||
1 |
3 |
- |
1 |
3 |
|
|
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
|
|
3 |
1 |
2 |
1 |
1 |
|
|
Изобразите полученные результаты графически, отложив на оси абсцисс относительную концентрацию Na2S2O3 (мл), а на оси ординат – скорость реакции V=1/t. Масштаб по осям координат равномерный.
По отношению у/х определить константу скорости реакции.
Задание 2. Исследовать зависимость скорости реакции от температуры
Изучение скорости реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой проводите при трех температурах, отличающихся на 100С.
В три нумерованные пробирки (1, 2, 3) налейте по 2 мл раствора Na2S2O3, а три другие – по 2 мл раствора H2SO4.
Каждую пару пробирок поместите в стакан с водой и выдержите 3 минуты при заданной температуре t10С, которую измерьте термометром. Затем содержание пробирок слейте в одну пробирку, отсчитайте с помощью секундомера время от момента сливания до помутнения раствора.
Проделайте опыт с другими парами пробирок при температуре t20С, а затем при температуре t30С.
Данные опытов запишите в таблицу 2.
Таблица 2. Опыт 2.
№ опыта |
Температура, t0С, |
Время появления мути, t сек. |
Скорость реакции V=1/t |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
Изобразите графически полученные результаты, отложив на оси абсцисс температуру, а на оси ординат – скорость реакции V=1/t. Масштаб по осям координат равномерный.
Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции Y по формуле:
