Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Для студентов специальностей






Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт транспорта

 

Кафедра «Общей и специальной химии»

 

 

Химия

 

«ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. Раздел ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ»

Методические указания к лабораторным занятиям

для студентов специальностей

130501 - «Проектирование, сооружение и эксплуатация нефтегазопроводов и нефтегазохранилищ»,

150202 - «Оборудование и технология сварочного производства»

дневной формы обучения

 

 

Тюмень

ТюмГНГУ

 

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского государственного нефтегазового университета.

 

 

Составитель: канд. хим. наук, доцент Обухов В.М.

 

 

© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2011г.
I. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

 

Тема: Химическая кинетика и равновесие

Часть I. Цель работы: Установить зависимость скорости реакции от концентрации гипосульфита натрия

Для изучения используется реакция взаимодействия гипосульфита натрия с серной кислотой:

Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2 + S

Записать кинетическое уравнение (зависимость скорости реакции от концентрации веществ) для данной реакции.

Для измерения скорости реакции используется явление, что образующаяся в результате реакции, нерастворимая в воде сера, образует агрегаты (коагулирует). Когда агрегаты по размерам превышают длину полуволны света, они отражают его, что сопровождается помутнением раствора.

Для ознакомления проделайте качественный опыт. Для этого поместить в пробирку 5 капель раствора гипосульфита натрия, 5 капель воды и добавить 1 каплю серной кислоты. Наблюдать явление изменения прозрачности раствора.

Чем выше концентрация гипосульфита в растворе, тем быстрее должна протекать реакция, следовательно, больше должно образовываться атомов серы и быстрее произойдет помутнение раствора.

Приготовить три раствора гипосульфита натрия различной концентрации (см. таблицу).

Для этого в три сухие пробирки поместить:

В первую – 4 капли раствора гипосульфита натрия и 8 капель воды.

Во вторую – 8 капель раствора гипосульфита натрия и 4 капли воды.

В третью - 12 капель раствора гипосульфита натрия.

Содержимое пробирок перемешать стеклянной палочкой.

Таким образом, в одинаковых объёмах полученных растворов будет содержаться различная концентрация гипосульфита натрия:

В пробирке 1 – С мол,

в пробирке 2 – 2С мол,

в пробирке 3 – 3С мол.

 

В первую пробирку добавить 1 каплю серной кислоты и перемешать стеклянной палочкой, чтобы реакция шла по всему объёму раствора. По секундомеру измерить время от момента добавления капли кислоты до появления в растворе первоначального помутнения. Затем также провести опыт со второй и третьей пробиркой.

Полученные данные оформить в таблицу:

  № пробирки Число капель раствора Na2S2O3     Число капель воды   Число капель H2SO4 Условная концентрация гипосульфита в молях[Na2S2O3]   Время реакции τ, сек   Скорость реакции V=1/τ, сек -1
        С Данные из опыта   Данные из опыта
       
       

 

По полученным данным (с учетом погрешности эксперимента) построить график зависимости скорости реакции от концентрации гипосульфита натрия: V = f [Na2S2O3].

Полученную графическую зависимость записать в виде кинетического уравнения зависимости скорости реакции от концентрации гипосульфита натрия. Сделать вывод о влиянии концентрации гипосульфита натрия на скорость химической реакции в гомогенной среде.

Содержание отчёта:

Записать химическое уравнение взаимодействия гипосульфита натрия с серной кислотой. Записать кинетическое уравнение для данной реакции. Представить таблицу результатов эксперимента. Построить график зависимости скорости реакции от концентрации гипосульфита натрия, Записать математическое выражение графической зависимости. Сравнить кинетическое уравнение, полученное по закону действующих масс (теоретическая зависимость) с полученным из графика уравнением (экспериментальная зависимость). Сделать вывод о влиянии концентрации на скорость химической реакции в гомогенной среде.

Часть II. Цель работы: Установить влияние концентрации хлорида железа (III), роданида калия, и хлорида калия на смещение равновесия.

Для изучения используется обратимая реакция взаимодействия хлорида железа (III) и роданида калия:

FeCl3 + 3KCNS < => 3KCl + Fe (CNS)3

Написать выражение константы равновесия химической реакции через концентрации веществ.

Вещество роданид железа имеет окраску, поэтому в зависимости от концентрации этого вещества изменяется интенсивность окраски раствора.

 

В четыре пробирки внести по 5 капель разбавленныхрастворов хлорида железа (III) и роданида калия. Растворы в пробирках перемешать стеклянной палочкой.

Первую пробирку оставить в качестве эталона. Во вторую добавить 1 каплю насыщенного раствора роданида калия. В третью добавить 1 каплю насыщенного раствора хлорида железа. В четвёртую добавить несколько кристалликов хлорида калия.

Перемешать растворы стеклянной палочкой. Отметить изменение интенсивности окраски раствора в каждой пробирке относительно окраски эталона. Это связано с изменением концентрации роданида железа (III).

Определить направление смещения равновесия.

Результаты наблюдений занести в таблицу:

 

  № пробирки   Первоначальный цвет раствора   Добавленное вещество Изменение окраски раствора (в сравнительной степени)   Направление смещения равновесия  
    -    
    FeCl3    
    KCNS    
    KCl    

 

Содержание отчёта:

Записать химическое уравнение реакции, выражение константы равновесия химической реакции через концентрации веществ, таблицу результатов эксперимента. На основании принципа Ле-Шателье сделать вывод о влиянии концентрации исходных и образующихся веществ на химическое равновесие обратимой реакции.

 

II. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.