Опыт 3. Влияние величины поверхности раздела реагирующих веществ на скорость реакции в гетерогенной системе

Взять 2 небольших и по возможности одинаковых кусочка мела CaCO₃. Один из них положить на фильтровальную бумагу и стеклянной палочкой измельчить его в порошок. Полученный порошок поместить в пробирку. Второй кусочек мела целиком опустить в другую пробирку. В обе пробирки одновременно добавить 15 капель хлорводородной кислоты HCl. Отметить время полного растворения мела в каждом случае.

Написать уравнение соответствующей реакции.

Почему скорость растворения мела в этих случаях различна?

Вопросы для самоконтроля

1. От чего зависит скорость химической реакции в гомогенных и гетерогенных реакциях?

2. Как зависит скорость гомогенных реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры?

3. Как объяснить механизм действия катализатора при гомогенном и гетерогенном катализе?

4. Написать выражения скорости для следующих реакций:

а) 2А_(газ) + В_(газ) = А₂В_(газ) , б) N_{2 (газ)} + O_{2 (газ)} = 2NO _(газ),

в) FeO_(тв) + H_{2 (газ)} = Fe_(тв) + H₂O_(ж)

Как изменится скорость реакции а) и б) при увеличении концентрации исходных веществ в два раза?

5. Константа скорости реакции

А + 2В = АВ₂ равна 210^-3л/моль^oС.

а) Какова скорость указанной реакции в начальный момент, если концентрации веществ А равна концентрации веществ В и составляет 0,4 моль/л?

б) Какова будет скорость ₂ этой реакции через некоторое время, если к этому моменту образуется 0,1 моль/л вещества АВ₂?

6. Температурный коэффициент скорости некоторой реакции равен 1,5. Во сколько раз увеличится скорость данной реакции при повышении температуры на 30⁰С?

Лабораторная работа №2. Приготовление растворов различных концентраций.

Растворами называются гомогенные системы переменного состава, состоящие из двух или большего числа компонентов и продуктов их взаимодействия.

Под компонентами подразумеваются растворенные вещества и растворитель.

Важнейшей характеристикой раствора является концентрация.

Относительное содержание растворенного вещества в растворе можно выразить через размерные величины - концентрации и безразмерные - доли.

В зависимости от целей использования раствора применяют различные способы выражения концентрации. Основными из них являются:

1. Массовая доля и процентная концентрация.

Массовой долей  называется отношение массы растворенного вещества к массе раствора:

= где:

m_в - масса растворенного вещества, г,

m_р-ра - масса раствора, г.

При выражении этой величины в процентах, она называется процентной концентрацией:

.

2. Молярная концентрация (см )-

Молярная концентрация - это отношение количества (числа молей) вещества к объему раствора, выраженному в литрах:

так как

- количество вещества, моль, то:

где:

С_М - молярная концентрация раствора, моль/л;

М_в - молярная масса растворенного вещества, г/моль;

m_в - масса растворенного вещества, г;

V - объем раствора, л.

3. Молярная концентрация эквивалента (Сн) (нормальность).

Нормальность - это количество эквивалентов растворенного вещества, содержащееся в 1 литре раствора:

где:

- количество эквивалентов вещества, моль.

Так как

, то:

, где:

С_н - нормальность раствора, моль/л;

m_в- масса растворенного вещества, г;

М_экв - молярная масса эквивалента, моль/л;

V - объем раствора, л;

f_экв - фактор эквивалентности.