Лаба №2 Скорость химических реакций, страница 2

2. Напишите кинетическое уравнение реакции.

3. Сделайте вывод о соответствии полученной графической зависимости кинетическому уравнению:

V

1 2 3 C

ОПЫТ 2. Влияние температуры на скорость реакции.

В опыте используется реакция между растворами тиосульфата натрия и серной кислоты ( см. опыт 1 ).

Выполнение опыта: в три пробирки налейте по 1 мл раствора тиосульфата натрия, в другие три пробирки - по 1 мл раствора серной кислоты. Каждую пару пробирок ( тиосульфат - кислота ) поместите в водяные бани : первую - при комнатной температуре, вторую - при температуре на

10 С выше комнатной, третью - при температуре на 20 С выше комнатной.

Через 5 -10 мин. слейте содержимое каждой пары пробирок и по секундомеру определите время протекания реакции по появлению опалесценции.

Результаты опыта занесите в таблицу:

№ опыта	Температура, С	Время реакции, с	v = 100/t		Eакт, кДж/моль
1
2
3

1. Запишите выражение правила Вант - Гоффа.

2. По полученным данным рассчитайте два значения температурного коэффициента реакции и его среднее значение.

3. Для каждого значения температурного коэффициента рассчитайте энергию активации реакции, а также ее среднее значение.

4. Все данные занесите в таблицу.

5. Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость реакции.

ОПЫТ 3. Влияние катализаторов на скорость реакции.

В опыте исследуется реакция разложения пероксида водорода в присутствии катализаторов- раствора хромата калия K₂CrO₄ и твердого диоксида марганца MnO₂. Скорость реакции оценивается по интенсивности выделения кислорода, который обнаруживается с помощью тлеющей лучинки.

Выполнение опыта: в две пробирки налейте по 10 капель раствора Н₂О₂. К отверстию одной из них поднесите тлеющую лучинку. Происходит ли выделение кислорода?

Повторите опыт, добавив в первую пробирку несколько капель раствора хромата калия, в другую - несколько кристаллов диоксида марганца.

1) Отметьте признаки протекания реакции.

2) Напишите уравнение реакции разложения пероксида водорода:

3)Сделайте выводы:

а) как влияют хромат калия и диоксид марганца на скорость рассматриваемой реакции,

б) в каком случае катализ является гомогенным, в каком – гетерогенным,

в) почему в одном случае в ходе реакции изменяется окраска раствора,

г) на основе каких наблюдений можно сделать вывод о том, что катализатор в процессе реакции не расходуется,

д) как изменяется энергия активации реакции в присутствии катализатора.

ОПЫТ 4. Влияние величины межфазной поверхности на скорость гетерогенной реакции.

В опыте используется реакция CaCO_3(т) + 2 HCl_(р) = CaCl_2(р) + H₂O_(ж) + CO_2(г) ,

протекающая на поверхности твердого карбоната кальция, взятого в компактном и измельченном виде.

Выполнение опыта: возьмите два небольших кусочка мела (  0,5 г ). Один из кусочков поместите в пробирку, другой разотрите в ступке и получившийся порошок поместите в другую пробирку. В обе пробирки одновременно внесите по 5 мл соляной кислоты. Отметьте время растворения мела в каждом случае:

1) Напишите кинетическое уравнение реакции .

2) Сделайте вывод о влиянии степени измельчения твердых веществ ( величины межфазной поверхности ) на скорость гетерогенной реакции.

Вариант теста ( правильные ответы выделены ).

1. Скорость химической реакции: 3H₂(г) + N₂ (г) = 2NH₃(г) выражается уравнением:

1. v = k C³ _{H 2} C_{N 2} 2) v = k C_{H 2} C_N2 3) v = k C_{NH 3} 4) v = k C²_{H 2} C² _{N 2}

см. ЗДМ, уравнение 2

1. Скорость химической реакции : ZnO(к) + CO(г) = Zn(к) + CO₂(г) выражается уравнением:

1. v = k С_ZnO С_CO 2) v = k С_CO 3) v = k С_ZnO С² _CO 4) v = k С_CO

см. ЗДМ для гетерогенных реакций, пример 3

1. Чему равен порядок реакции ( см. п. I ):

1. 1 2) 2 3) 3 4) 4

см. определение, стр. 1

1. Укажите размерность величин, которые используются в вычислениях по закону действия масс:

1) моль/л 2) Па 3) % 4) атм

% и атм не системные единицы СИ

1. Скорость гетерогенной реакции зависит от:

1. концентрации газообразных веществ 3) концентрации твердых веществ

2. массы твердых веществ 4) давления

см. ЗДМ для гетерогенных реакций, пример 3

1. Константа скорости химической реакции зависит от:

1. энергии активации реакции 3) температуры

2. концентрации реагентов 4) присутствия катализатора

константа скорости от концентраций не зависит

1. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 20 С, если температурный коэффициент реакции равен 3 :

1. 3 2) 6 3) 8 4) 9

см. уравнение ( 3 ) и ПРИМЕР 4

1. Влияние катализатора проявляется в:

1. увеличении скорости реакции 3) изменении направления реакции

2. смещении равновесия 4) снижении энергии активации

см. стр. 3 - катализ

1. Какие стадии химической реакции определяют ее скорость?

1. медленная стадия 3) быстрая стадия

2. все стадии 4) промежуточные стадии

см. определение, стр. 2 и ПРИМЕР 2

1. Во сколько раз увеличится скорость реакции (см. п.I), если общее давление в системе увеличить в2 раза?

1) в 2 раза 2) 4 3) 8 4) 16

увеличение давления приводит к эквивалентному увеличению концентраций всех реагентов, ПРИМЕР 1

______________________________________________________________________________________

Слушатели, не сдавшие зачет по предложенному тесту, должны выполнить контрольное задание

и представить отчет о выполненной работе ведущему преподавателю (см стр.7 ).

Контрольные вопросы

1. Напишите кинетическое уравнение реакции:

1. Р₂О₅(т) + 3Н₂О(ж) = 2Н₃РО₄(р)

2. Fe(т) + Н₂О(г) = FeO(т) + Н₂(г)

3. WO₃(т) + 3Н₂(г) = W(т) + 3Н₂О(г)

4. Fe(т) + СО₂(г) = FeO(т) + СО(г)

5. 2CuS(т) + 3О₂(г) = 2CuO(г) + 2SO₂(г)

1. Реакция протекает в гомогенной смеси газов согласно уравнению 2А + В = А₂В. Определите изменение скорости реакции, если:

1. увеличить давление в 2 раза

2. уменьшить объем в 3 раза

3. увеличить С_А в 2 раза

4. уменьшить С_А в 2 раза

5. увеличить С_В в 2 раза

1. Определите изменение скорости реакции, если температурный коэффициент и изменение температуры соответственно равны:

1. 2 и - 30 С 2) 3 и 30 С 3) 3 и -20 С 4) 2 и 20 С 5) 2 и 30 С

Рассчитайте энергию активации, если начальная температура равна 40 С.

Варианты заданий для защиты лабораторных работ.

2-ая цифра шифра 1-ая цифра шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	111	135	253	234	352	333	451	425	555	524
1	112	131	211	235	353	334	452	433	551	525
2	113	144	212	231	311	335	453	434	552	533
3	114	145	213	244	312	331	411	435	553	534
4	122	141	214	245	313	344	412	431	511	535
5	123	142	222	241	314	345	413	444	512	531
6	124	155	223	242	322	341	414	445	513	544
7	125	151	224	255	323	342	422	441	514	545
8	133	152	225	251	324	355	423	442	522	541
9	134	153	233	252	325	351	424	455	523	542

Первая цифра - вариант вопроса I.

Вторая цифра - вариант вопроса II.

Третья цифра - вариант вопроса III.

ПРИМЕР. Студенческий билет № 99243 Вариант № 43

Соответствующий вариант задания - 245 (выделен), т.е. должны быть выполнены

задачи: I-2, II-4, III-5.

______________________________________________________________________________________

!Сохраните или запомните Вашу комбинацию для выполнения заданий

по следующим лабораторным работам !

_____________________________________________________________________________________