Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Ход опыта:

Для проведения опыта было приготовлено 5 химических стаканов емкостью 50 мл, 7 пробирок и 2 капельные пипетки. В 5 стаканов налили по 10 мл раствора Б и дистилированной воды в количествах, указанных во 2-ой и 3-ей графах таблицы 1. Затем в одну из пробирок внесли 20 капель раствора А, а в другую 20 капель раствора Б. Быстро их слили и включили секундомер. Как только полученный раствор начал синеть, выключили секундомер и занесли данные в 5-ую графу таблицы 1. Тем же способом провели эксперименты с остальными стаканами.

Таблица 1

№ стакана	Обьем,	мл	Относительная конц. Na2SO4 a/(a+b) (нормальность)	Время, сек (t)	Относительная скорость реакции, V= 1/ t, сек -1
	Раств. В(а)	Дист. вода (б)
1.	10	0	0,02	23	0,043
2.	10	5	0,0133	31	0,032
3.	10	10	0,01	42	0,024
4.	10	15	0,008	69	0,014
5.	10	20	0,0066	105	0,009

Формула этой реакции выглядит следующим образом:

2KIO₃ + 5Na₂SO₃ + H₂SO₄ = I₂ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

или в ионном виде:

2IO₃^-+ 5SO₃^2-+ 2H⁺ = I₂ + 5SO₄^2-+ H₂O

Вычисление относительной скорости реакции:

V= 1/t:

V₁=1/23=0,043

V₂=1/31=0,032

V₃=1/42=0,024

V₄=1/69=0,014

V₅=1/105=0,009

Начертим график зависимости скорости реакции от концентрации:

На оси Z показано изменение относительной скорости реакции в зависимости от значения относительной концентрации, отображенного на ось X.

Вывод:

В гомогенной системе относительная скорость протекания химических реакций прямо пропорционально зависит от значения относительной концентрации реагирующих веществ.

Опыт 2.

Зависимость скорости реакции от температуры.

Ход опыта:

Для проведения опыта подготовили 2 пробирки: в одну налили 20 капель 0,1н раствора щавелевой кислоты, а в другую столько же перманганата калия и 20 капель серной кислоты. Обе пробирки закрепили в крышке калориметра, наполовину заполненного водой, так, чтобы они не касались стенок и дна калориметра. Установили в калориметр термометр. Поставили калориметр на электрическую плитку и нагрели до 30^оC.  Затем содержимое 1-ой пробирки вылили во 2-ую, не вынимая ее из калориметра и включили секундомер. Отметили время с момента смешения до полного обесцвечивания смеси растворов, данные занесли в таблицу 2. Затем в той же последовательности выполнили 2-4 варианты опыта, повышая температуру каждый раз на десять градусов, пока она не достигла 60^оС.

Для проведения этого опыта используем следующую реакцию:

5H₂(CO₂)₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 10CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

или в ионном виде

5H₂(CO₂)₂ + 2MnO₄^- + 6H⁺ = 10CO₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

Таблица 2

№ опыта	Температура t, °С	Время от начала реакции до обесцвечивания , сек	Относительная скорость реакции V=1 / , сек -1
1.	30	37.3	0.026
2.	40	18.7	0.053
3.	50	9.9	0.10
4.	60	5.4	0.20

Расчет температурного коофициента:

V_t2=V_t1*^t/10

t=10, =V_t2/V_t1

g₁= 0.053/0.026 = 2.03

g₂= 0.1/0.053 = 1.88

₃= 0.2/0.1 = 2

<>=1.97

Исходя из полученных данных, построим график зависимости скорости реакции от температуры:

На оси Z отображены значения относительной скорости реакции в зависимости от температуры, отображенной на ось X.

Вывод:

Согласно правилу Вант-Гофа, скорость реакции зависит от температуры следующим образом: при повышении температуры на каждые 10^оС скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза.

Опыт 3.