Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Экспериментальная часть

Лабораторная работа. Зависимость скорости химической реакции от концентрации

Принцип метода. Метод основан на определении времени образования опалесценции, обусловленной образованием серы / / в ходе разложения динатрий тиосульфата серной кислотой. Время от начала реакции (началом реакции считается момент сливания растворов) до заметного помутнения раствора зависит от скорости реакции . Это дает возможность судить об относительной скорости реакции: чем больше скорость, тем меньше время.

Процесс разложения многостадийный:

(1)

(2)

(3)

Скорость второй реакции наименьшая, является предметом изучения, поэтому она и определяет скорость разложения . Образующаяся в результате окислительно-восстановительного процесса сера вызывает помутнение раствора. Однако помутнение становится заметным после того, как концентрация серы достигнет определенной величины. Следовательно, чем выше концентрация веществ в смеси, тем быстрее между ними идет реакция. Другими словами, скорость химической реакции прямо пропорциональна концентрациям реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам – закон действующих масс.

В зависимости от значения порядка реакции можно выделить 4-е основные зависимости скорости реакции от концентрации, графики которых показаны на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Зависимость скорости реакции от концентрации для химических реакций разного порядка: 1- = 0; 2 - 0 < < 1; 3– =1; 3– >1.

Цель работы.Установить зависимость скорости реакции разложения динатрия тиосульфата / /. Определить порядок данной реакции.

Приборы и оборудование: секундомер, бюретки вместимостью 25 мл, стаканы вместимостью 50 мл, мензурки.

Реактивы: серная кислота и динатрий тиосульфата с концентрацией 0,15 моль/л; вода дистиллированная.

Ход работы:

1. В 8 стаканов (4 пары) из бюреток (* лучше пипеткой) налейте объемы 0,15 М раствора и дистилированной воды, приведенные в таблице №3.1.

2. В первый стакан прилейте 15 мл 0,15 М раствора H2SO4, одновременно включите секундомер. Определите время от момента добавления кислоты до появления в растворе слабой опалесценции. Опыт повторите 2 раза.

3. Проведите аналогичные опыты с 2, 3 и 4- ми стаканами.

4. Данные и результаты эксперимента внесите в таблицу №2.1.

Таблица 2.1

Зависимость скорости разложения от ее концентрации / /

№ опыта Объем, мл Общий объем, мл , моль/л   Промежуток времени от начала отсчета до появления мути, сек. ,
 
1.              
2.            
3.            
4.            

5. Обработка результатов.Выполните следующие нижеуказанные расчеты:

а) Для всех проведенных опытов (т.е. 1, 2, 3 и 4-й), пользуясь полученными данными, определите молярную концентрацию тиосерной кислоты по формуле:

1) .

б) Вычислите для всех проведенных опытов (т.е. 1, 2, 3 и 4-й) по формуле:

1) .

в) Рассчитайте скорость химической реакции для всех проведенных опытов (т.е. 1, 2, 3 и 4-й) по формуле:

1) .

6. Выводы. 1)Постройте график зависимости скорости реакции (ось ординат) от концентрации (ось абсцисс) реагирующих веществ. Согласно закону действия масс зависимость скорости реакции от концентрации должна выражаться прямой линией, проходящей через начало координат. 2) Сделайте вывод о зависимости скорости реакции от концентрации и определите порядок реакции.

3. Контроль усвоения темы (тесты для самоконтроля уровня текущих знаний).

Образец теста

1. «При увеличении температуры на 10 градусов скорость большинства химических реакций увеличивается в 2-4 раза» – это формулировка _____.

1) закона действующих масс

2) закон Генри

3) правила Вант-Гоффа

4) закона Гесса

2. Отношение произведения равновесных активностей продуктов реакции, взятых в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам, к такому же произведению активностей исходных веществ при данной температуре есть величина постоянная, называемая _____.

1) константой химического равновесия

2) степенью диссоциации

3) свободной энергией Гиббса

4) константой скорости реакции

3. Если температурный коэффициент скорости равен 3, то при увеличении температуры от до скорость химической реакции _____ раз .

1) увеличится в 27 раз

2) уменьшится в 27 раз

3) увеличится в 81 раз

4)уменьшится в 81 раз

4. Количественное влияние температуры на скорость химической реакции выражается уравнением _____.

1) Вант-Гоффа

2) Аррениуса

3) Фарадея

4) Рауля

5. Реакция окисления этанола в организме человека идет по уравнению: . При повышении концентрации исходных веществ в 5 раз скорость данной реакции _____раз.

1) уменьшится в 25 раз

2) увеличится в 25 раз

3) уменьшится в 5 раз

4) увеличится в 5 раз

6. В организме человека тростниковый сахар (сахароза) под влиянием ферментов превращается в глюкозу и фруктозу. Если увеличить температуру на при =3, то скорость этой реакции _____ раз (а).

1) уменьшится в 3 раз

2) увеличится в 9 раз

3) уменьшится в 9 раз

4) увеличится в 27 раз

7. Величина (константа равновесия) зависит от _____ и рекомендуют ёё использовать для характеристики смещения равновесия биохимических процессов.

1) концентрации реагирующих веществ

2) катализатора

3) давления

4) природы реагирующих веществ и температуры

8. Реакция окисления глюкозы в организме человека протекает по уравнению: . Кинетическое уравнение скорости этой реакции имеет вид: _____.

1)

2)

3)

4)

9. В растениях в процессе фотосинтеза с участием природного катализатора пигмента (хлорофилла) за счет солнечной энергии образуется глюкоза по схеме: , Кинетическое уравнение скорости этой реакции имеет вид: _____.

1)

2)

3)

4)

10. Порядок реакции для указанной реакции: имеет вид: _____.

1) 0

2) 1

3) 2

4) 3

11. При повышении давления в 4 раза скорость химической реакции: увеличивается в _____ раз (а).

1) 64

2) 124

3) 924

4) 1024

12. Бикарбонат натрия, применяющийся в медицине при отравлении циклическими антидепрессантами, подвергается гидролизу по реакции: . Уравнение константы равновесия этой реакции имеет вид: _____.

1)

2)

3)

4)

13. Температурный оптимум действия ферментов в живом организме в градусах составляет_____ .

1) 35-40

2) 65-70

3) 15-20

4) 0-10

Вопросы по теме для самостоятельного изучения их студентами.

1. Современные проблемы химической кинетики и фармакокинетики.

5. Практические навыки, которыми должен овладеть студент по теме занятия. Студент должен владеть навыками:

- вычисления различных кинетических расчетов, а также константы химического равновесия для прогнозирования и интерпретации физико-химических процессов, в том числе умения использовать эти знания применительно к конкретным системам, встречающиеся в биологических объектах для управления биохимическими процессами, а также для моделирования ряда реакций, протекающих с участием ферментов

ž уменияработать с учебной, научной и справочной литературой, а также с сетью Интернет для постоянного усовершенствования своих знаний, с целью анализировать сложившуюся ситуацию и принимать решения в пределах своей профессиональной компетенции и полномочий.

 

 

Приложения А

Приложение1

Термодинамические свойства некоторых неорганических соединений при 298 К

.

Символ Вещество
(т) 42,5
(водн)
(т) -127 96,1 -109,7
(т) -100 -97
(т) -123 -32,2
(т) -30,6 -10,8
(т) 28,3
(водн) -525 -313 -481
корунд -1670 -1576
(т) -2568 -2292
(т) -1264 -1184
(t) -1089 89,6 -963
(водн) -1068 -963
(волн) -538 12,6 -561
(т) -860 -811
(т) -1462 -1296
(т) -554 -525
(т) -1465 -1353
(ж)
(г) 30,7 3,1
(г) -36,4 -53,5
графит
алмаз 1,9 2,9
(г) -111 -137
(г) -393,5 -394,4
(водн) -413 -386
(водн) -700 -623
(водн) -691 -587
(водн) -676 -53 -528
(водн) -543 -55 -553
(т) -636 -603
(т) -987 -897
(т) -1432

 

Продолжение приложение1

  (т) -1762 -1565
(т) -1220 -1167
(т) -795 -750
(водн) -878 -815
(т) -2607    
(т) -1207 -1129
(г)
(г)
(г) -92,3 186,7 -95,3
(водн) -167 -131
(водн) -863 38,5 -706
(водн) -1461 -1257
(т)
(водн) 64,4
(т) -136 84,5 -118
(т) -206 -162
(т) -770 -662
(т) -2278
(водн) -329 -9,6 -276
(r) -269 -271
(т) 27,2
(водн) -88 -113 -85
(водн) -48 -293 -11
(т) -824    
(т) -753 -680
(т) -405    
(т) -2226    
(т) -265 -244
магнетит -1118 -1015
гематит -842 87,4 -742
(т) -923 -820
(t) -3007    
(r)
(водн)
(водн) -230 -10,5 -157
(ж) -286 -237
(r) -242 -229
(ж) -188 -121
(водн) -191    

Продолжение приложение 1

(ж)
(r)
(водн) -32
84,5 153.5
(t) -224 -179
(t) -265 -211
(t) -90 -58,4
(t)
(r) 19,3
(водн) -55,2 -51,6
(r) 26,5 1,7
(водн) -251 -282
(водн) -477 -441
(т) -6057 -5137
(т) -392 -379
(водн) -372 -385
(т) -436 -408
(г) -216 239,5 -235
(водн) -419 -413
(т) -391 -290
(т) -328 -322
(водн) -307 -334
(t) -493 -393
(водн) -458 -393
(т) -813 -714
(т) -1438 -1320
(водн) -278 -294
(t) -487 -444
(t) -1215 -1130
(водн) -462 -118 -456
(t) -1113 -1029
(t) -642 89,5 -592
(т) -2500 -1279
(т) -602 -570
(т) -925 -834
(т) -1278 91,6 -1174
(t) -3384 - -
(водн) -219 -84 -223
(т) -1064 -956

Продолжение приложение1

(г) 191,5
(r) -46,2 192,5 -16,6
(водн) -80,8 -26,6
(водн) -133 -79,5
(t) -315 94,6 -204
(t) -1179 -900
(г) 81,5 103,6
(r) 90,4 210,6 86,7
(r) 33,8 240,5 51,8
(r) 9,7 304,3 98,3
(t) -43
(r)
(водн) -119 -56
(ж) -174 -80
(водн) -207 -111
(водн) -207 -114
(t)
(водн) -240 -262
(t) -1131 -1048
(t) -4077 -3906
(t) -948 -852
(t) -569 -541
(t) -411 -384
(t) -361 -349
(t) -288 98,5 -286
(t) -359 - -
(t) -425 -366
(t) -427 -380
(t) -1117 -1043
(t) -1384 -1267
(t) -4324 -3644
(t) -1117    
-2602    
(r)
(r)
белый 44,4
красный -17,4 22,8 -12
(г) -306 -286
(г) -399 -325
(т) -1279 110,5 -1119

Окончание приложение1

  (водн) -1277 -222 -1019
(водн) -1302 -1135
(водн) -1299 -36 -1094
(водн) -1284 -218 -1026
(водн) -2276 - -
(водн) 1,6 21,3 -24,3
(т) -218 -188
(т) -277 -219
(т) -964 - -
(т) -1854 - -
ромбич.
монокл. 0,3 32,6 0,1
(r) -297 -300
(r) -395 -370
(r) -20 -33
(водн) -40 -28
(ж) -814 -690
(водн) -907 -742
(водн) -886 -753
(водн) -907 17,2 -742
кварц -859 -805
(води) -152 -106 -147
(т) -348 -318
(т) -416 -369
(т) -979 -872
(т) -3076 -2560

Приложение2

Термодинамические свойства некоторых органических соединений при 298 К

Вещество
Углеводороды
(г) -85,0 -51,0
(г)
(г) 52,0 68,0
(г) -107 -33,0
(ж) 49,0
Галогенпроизводные углеводороды
(г) -82,0 -59,0
(г) -88,0 -59,0
(г) -100 -67,0
(г) -107 -64,0
(г) -35,6 -26,0
(г) -4,2 -5,9
(г) 25,0 16,0
(г) 50,0 36,0
Спирты
(ж) -239 -166
(ж) -278 -175
Глицерин (ж) -671 -479
Альдегиды и кетоны
Формальдегид (г) -116 -110
Ацетальдегид (г) -166 -134
Ацетон (ж) -247 -154
Карбоновые кислоты
(ж), муравьиная -410 -346
-410 -335
(ж), уксусная -487 -392
(aq) -404
(ж), масляная -535 -376
(кр) -536 -372
Пируват-ион (aq) -596 -472 171,5
L-молочная кислота (aq) -686 -539
Углеводы
Глюкозо-1 -фосфорная Кислота (aq) - -1789,5 -
Сахароза (кр) -2222 -1545
D –глюкоза (aq) -1264 -917 269,5
D -глюкоза (кр) -1274,5 -911

Окончание приложение 2

Азотсодержащие соединения
(ж), нитробензол 16,0
Анилин (ж) 31,0
Аминокислоты и дипептиды
Глицин (кр) -537 -378 103,5
Глицин (aq) -523 -380
Цистеин (кр) -533 -343
L-Лейцин (aq) -643 -352 207,5
D,L-Лейцилглицин (aq) - -464 -
Глицилглицин (aq) -734

Приложение 3

Значения теплоты сгорания некоторых органических веществ,




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.