О скорости реакции можно судить по скорости изменения какого-либо свойства системы, например, окраски, электропроводности, давления, спектра и т.д.
В основу опыта 1,2 положено взаимодействие тиосульфата натрия с серной кислотой. Процесс этот, протекая многостадийно, приводит к слабой опалесценции и дальнейшему помутнению раствора от выпавшей свободной серы:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4+H2O+SO2+S¯
Наша задача – зафиксировать время слабого помутнения раствора. концентрациях тиосульфата натрия.
ОПЫТ 1. ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
Выполнение опыта.Приготовить три раствора тиосульфата натрия различной концентрации. Для этого в три сухие пробирки внести: в первую – 5 капель 1н раствора тиосульфата натрия и 10 капель воды, во вторую – 10 капель 1н раствора тиосульфата натрия и 5 капель воды, в третью - 15 капель 1н раствора тиосульфата натрия без воды. Таким образом, начальная концентрация Na2S2O3 будет: в пробирке №1– 1С в пробирке №2 – 2С, в пробирке №3 – 3С.
Включить секундомер. В пробирки №1, 2,3 добавить одну каплю 2н раствора серной кислоты. По секундомеру измерить время от момента добавления кислоты до появления в растворе заметной опалесценции. Данные опыта занести в таблицу 1. Рассчитать относительную скорость реакции и вписать ее значения в таблицу.
Таблица 1. Влияние концентрации на скорость химической реакции.
№ пробирки
(наблюдения)
Концентрация Na2S2O3, (условная)
Время течения реакции по секундомеру, t (с)
Скорость реакции
v = 1/t, (усл. ед)
1С
2С
3С
Описание результатов опыта:
Оформить результаты наблюдений в виде графика, откладывая на оси абсцисс концентрацию тиосульфата натрия в виде равномерно стоящих от начала координат трех точек, на оси ординат – относительную скорость. Сделать вывод о характере этой зависимости, а также о том, почему зависимость должна выражаться прямой линией и почему в качестве первой точки этой прямой правомерно использовать точку начала координат.
ОПЫТ 2. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ
РЕАКЦИИ.
Выполнение опыта.Налить в стаканы на 1/2 высоты воду: в первый стакан – водопроводную, во второй и третий – смесь водопроводной и горячей (температура должна быть во втором стакане должна быть на 10оС выше, чем в первом, а в третьем на 10о выше, чем во втором).
В три пробирки набрать по 10 капель 1н раствора тиосульфата натрия и опустить по одной в стаканы.
Замерить температуру в стаканах. Не вынимая пробирку с тиосульфатом, добавить в нее 1 каплю 2н серной кислоты и измерить время по секундомеру от момента добавления кислоты до появления легкой опалесценции. Повторить опыты с раствором тиосульфата и серной кислотой при двух других температурах. Произвести отсчет времени реакции по секундомеру, как и в первом случае. Результаты наблюдений внести в таблицу 2.
Таблица 2
Влияние температуры на скорость реакции.
№ наблюдения
Температура опыта, оС
Время течения реакции по секундомеру, t (с)
Скорость реакции
,
(усл. ед)
Описание результатов опыта:
Оформить результаты наблюдений в виде графика, откладывая на оси абсцисс температуру, а на оси ординат – относительную скорость реакции. Сделать вывод о влиянии температуры на скорость реакции, отметив, почему графическая зависимость от температуры не может выражаться прямой линией. Используя уравнение Вант-Гоффа, установить форму линии и ответить, почему нельзя начинать эту линию от начала координат.