Исследование кинетики взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой
Исследование кинетики взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой - раздел Химия, НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 2.1. Цель Работы: Определить Влияние Различных Факторов На Скорость Химическо...
2.1. Цель работы: определить влияние различных факторов на скорость химической реакции, ознакомиться с методами определения средней константы скорости, порядка реакции, энергии активации.
2.2. Объекты и средства исследования: 0.1М растворы тиосульфата натрия и серной кислоты, дистиллированная вода, пробирки, две бюретки, пипетка на 2мл, термостат, секундомер.
2.3. Программа работы
2.3.1. Влияние концентрации на скорость реакции.
В результате реакции между серной кислотой и тиосульфатом натрия образуется сера, выделяющаяся в виде мути. Время от начала реакции до момента помутнения (голубоватой опалесценции) зависит от скорости реакции. Это дает возможность судить о средней скорости реакции.
Реакция идет в три стадии:
1) Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + Н2S2O3
2) Н2S2O3 = H2SO3 + S¯
3) H2SO3 = H2O + SO2
Суммарное уравнение:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S¯ + H2O
Самая медленная, скоростьопределяющая, стадия – вторая, следовательно, скорость всего процесса зависит только от концентрации тиосерной кислоты. Так как тиосерная кислота получается в результате реакции ионного обмена, которая идет практически мгновенно, можно считать, что концентрация тиосерной кислоты равна концентрации тиосульфата натрия и скорость всего процесса зависит от концентрации тиосульфата натрия.
Ход работы.
Приготовить четыре раствора тиосульфата натрия разной концентрации согласно таблице 3. Поочередно к каждому раствору прибавить по 2мл 0,1М раствора серной кислоты и измерить время от момента приливания кислоты до момента появления помутнения. Результаты занести в таблицу 3, учитывая что ΔС есть величина постоянная, равная 4×10-3 моль/л.
Таблица 3
№ опыта
Объем, мл
Концентрация
Na2S2O3, моль/л
lgC
Температура
Т1, К
Т2, К
Na2S2O3 0,1 М
р-р
H2O
H2SO4 0,1M
р-р
Время, τ, с
Средняя
скорость
реакции,
V=ΔC/τ,
моль/л·с
lgV
Время, τ, с
Средняя
скорость
реакции,
V=ΔC/τ,
моль/л·с
-
На основании полученных данных построить график lgV = f (lgC) для определения порядка реакции при температуре T1(К). Графики строятся вручную на миллиметровой бумаге в соответствующем масштабе или в программе Microsoft Excel 2007.
Для построения графиков в программе Microsoft Excel 2007 необходимо занести исходные данные в электронную таблицу.
Затем необходимо выделить диапазон ячеек A2:B5 с данными и выбрать в меню Вставка – Диаграммы – Точечная и, выделив на графике полученные точки, выбрать в контекстном меню Добавить линию тренда – Линейная – Показывать уравнение на диаграмме. В результате получаем график прямолинейной зависимости, в уравнении которой множитель при независимой переменной (x) и есть n – порядок реакции. Например, n = 0,9919 ≈ 1
Для определения константы скорости реакции k1 при комнатной температуре следует построить график зависимости V = f(C) также вручную или с помощью программы Microsoft Excel 2007.
Для построения графиков в программе Microsoft Excel 2007 занести исходные данные в электронную таблицу. Обратите внимание, что для столбца скорость (V) необходимо выбрать формат ячеек экспоненциальный. В результате получаем график прямолинейной зависимости, в уравнении которой множитель при независимой переменной (x) является константой скорости реакции.
Например, k = 1,6· 10-3
2.3.2. Влияние температуры на скорость реакции.
Опыт проводить аналогично предыдущему. Однако растворы тиосульфата натрия и серной кислоты перед смешением предварительно нагреть в термостате в течение 5 минут.
Результаты записать в таблицу 3 (T2).
По результатам расчетов и измерений построить график V = f(C) и определить константу скорости реакции k2 при повышенной температуре (Т2), также используя возможности программы Microsoft Excel 2007. Найти температурный коэффициент скорости реакции:
На основании данных опытов 3.1.1. и 3.1.2. рассчитать энергию активации реакции Еакт. по формуле:
где R = 8,31 Дж/(моль·К) –универсальная газовая постоянная;
Т1 и Т2 -температура, К ;
k1 и k2 - константы скорости реакции при температурах Т1 и Т2, соответственно, с-1.
Химическая посуда
1.1. Цель работы: Изучить виды и назначение химической посуды.
1.2. Теоретические сведения
Используемую в лабораториях химическую посуду можно разделить на несколь
Мерная химическая посуда и приемы работы с ней.
Мерную посуду используют для измерения объемов жидкостей. К ней относятся: мерные колбы, цилиндры, пипетки и бюретки (рис.3).
На правила работы с мерной посудой надо обратить
Весы и правила взвешивания
1.1. Цель работы: Познакомиться с приборами для взвешивания. Научиться взвешивать на лабораторных технических весах.
1.2. Теоретические сведения.
Для определения м
Очистка природной воды
3.1. Цель работы: познакомиться с методами очистки природной воды.
3.2. Объекты и средства исследования: два химических стакана на 300-500 мл, коническая воронка, колба Вюр
Очистка дихромата калия перекристаллизацией.
4.1. Цель работы: освоить методику очистки веществ перекристаллизацией.
4.2. Объекты и средства исследования: коническая воронка, химические стаканы на 100 мл, мерный цилин
Очистка йода возгонкой.
5.1. Цель работы: освоить методику очистки твердых веществ возгонкой.
5.2. Объекты и средства исследования: химический стакан без носика на 200-300 мл, круглодонная колба н
Определение молярной массы легко испаряющихся веществ
1.1. Цель работы: освоить методы определения молярных масс легко испаряющихся веществ и расчеты по уравнению Менделеева-Клапейрона.
1.2. Объекты и средства исследования: со
Определение молярной массы углекислого газа
2.1. Цель работы: освоить методы определения молярных масс газообразных веществ, используя уравнение Менделеева-Клапейрона и относительные плотности газов.
2.2. Объекты и средства ис
Определение молярной массы эквивалентов металлов
3.1. Цель работы: ознакомиться с методом определения молярной массы эквивалентов металлов в реакции взаимодействия металлов с разбавленными кислотами.
Свойства гидроксидов
1.1. Цель работы: изучить реакции получения и свойства гидроксидов
1.2. Объекты и средства исследования: 0,5М растворы сульфата меди(II), сульфата алюминия, хлорида хрома(I
Измерение тепловых эффектов химических реакций.
1.1. Цель работы: выполнение калориметрических измерений и термодинамических расчетов, связанных с энергетикой химических реакций.
1.2. Объекты и средства исследования: кал
Явления, наблюдаемые при растворении.
1.1. Цель работы: изучить явления, происходящие при растворении твердых, жидких и газообразных веществ в воде, объяснить наблюдаемые явления с точки зрения гидратной теории растворо
Определение растворимости веществ в воде
2.1. Цель работы: изучить свойства насыщенных и пересыщенных растворов, научиться определять растворимость веществ, изучить зависимость растворимости различных веществ от температур
Образование и растворение осадков
3.1. Цель работы: изучить условия образования и растворения осадков.
3.2. Объекты и средства исследования: 1н растворы нитрата свинца (II), хлорида натрия, хлорида магния, хлорида бария, б
Приготовление и титрование растворов
4.1. Цель работы: ознакомиться с методами приготовления растворов и определения их концентрации, выраженной в различных единицах. Освоить метод титрования растворов. Определить врем
Определение жесткости водопроводной воды
5.1. Цель работы: изучить метод объемного анализа растворов (титрование) при определении временной жесткости водопроводной воды. Научиться производить расчеты по концентрации электр
Гидролиз солей
7.1. Цель и задачи работы: изучение процессов гидролиза солей различного типа. Установление влияния температуры, разбавления, реакции среды, заряда иона-комплексообразователя на сте
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов