Швидкості хімічних реакцій

Хімічні реакції відбуваються миттєво або ж з певною швидкістю? Чи є швидкість хімічної реакції якоїсь постійною величиною, або ж вона залежить від природи реагуючих речовин? Чи залежить швидкість хімічної реакції від концентрації реагуючих речовин? Чи визначають швидкість хімічної реакції які-небудь інші фактори (наприклад, температура)? Чи може додавання в реакційну суміш якої-небудь речовини, не розходяться в процесі реакції, вплинути на її швидкість?

Урок-практикум

МЕТА РОБОТИ. Встановити чинники, від яких залежить швидкість хімічних реакцій.

ПЛАН РОБОТИ. Проведення дослідів, зазначених у завданнях, і формулювання висновків, що випливають з даних дослідів.

Якщо проведення низки дослідів у вигляді лабораторного або демонстраційного експерименту виявиться неможливим через відсутність необхідних реактивів, можна скористатися мультимедійної демонстрацією.

Почнемо з пошуку відповідей на перші два проблемні питання. Для цього проведемо наступні досліди.

1. Проведення досвіду з вивчення взаємодії сірчистої і йодноватої кислот (реакція Ландольта).

ПІДКАЗКА

HIO3 + ЗН2SО2 = ЗН2SO4 + НI (1)

5НI + НIO3 = 3I2 + ЗН2O (2)

I2 + Н2SO3 + Н2О = Н2SO4 + 2НI (3)

Реактиви та обладнання. Розчини: HIO3 (5 г HIO3 на 500 мл води); Н2SO3 (12 мл насиченого розчину Н2SO3 на 500 мл води); свіжоприготований крохмаль.

Стакан (500-600 мл); дві склянки (по 200-250 мл); два піпетки (по 25 мл); циліндр (100 мл); метроном.

Виконання досвіду. На аркуш білого паперу поставити велику склянку В один з двох менших склянок налити 100мл води, точно відмірявши об’єм за допомогою мірного циліндра. У другій склянку помістити 90 мл води і 10 мл крохмалю. Після цього, ретельно відмірявши піпеткою 25 мл розчину HIO3 вилити його в першу склянку. За допомогою іншого піпетки набрати 25 мл розчину Н2SO3 і вилити його в другій склянку. Включити метроном. Взявши в руки обидві склянки, швидко вилити їх вміст в велику склянку і почати відлік ударів метронома. Через 10-15 ударів розчин стає синім.

Ви переконалися, що йод, наявність якого встановлюється по синьому фарбуванню доданого до суміші крохмалю, з’являється в розчині не відразу, а тільки після окислення всій сірчистої кислоти. Який висновок звідси випливає? Яка, на вашу думку, реакція з наведених вище йде швидше інших?

2. Проведення досвіду по дослідженню взаємодії солі надсірчані кислоти з йодидом калію.

ПІДКАЗКА. Щоб відповісти на третій проблемне питання, проведемо наступну реакцію:

К2S2О8 + 2КI = 2К2SO4 + I2

Реактиви та обладнання. Розчин А: 16,6 г йодиду калію і 0,02-0,03 г Nа2S2O3 розчинити в 500 мл води і додати потім кілька мілілітрів свіжоприготованого розчину крохмалю. Розчин Б: 0,025 М розчин солі надсірчані кислоти. Склянки (3 шт.); вимірювальні циліндри (2 шт.); метроном.

Виконання досвіду. На аркуш білого паперу помістити три склянки. В окремі циліндри відміряти 150 мл розчину А і 150 мл розчину Б. Включити метроном. Злити вміст циліндрів в першу склянку. Відрахувати удари метронома до появи синього забарвлення.

Потім у другій склянку злити таким же чином 150 мл розчину А і суміш, що складається з 100 мл розчину Б і 50 мл води. Включити метроном і відрахувати число ударів до появи синього забарвлення. У третю склянку злити 150 мл розчину А і суміш, що складається з 50 мл розчину Б і 100 мл води. Так само як і в попередньому випадку, включити метроном і відрахувати число ударів до появи синього забарвлення розчину. Зробіть висновок з проведеного експерименту.

3. Проведення досвіду по дослідженню окислення йодиду калію азотною кислотою.

ПІДКАЗКА. Тепер з’ясуємо, чи впливає і яким чином температура на швидкість хімічних реакцій. Для відповіді на це питання проведемо наступну реакцію:

6КI + 8НNO3 = 6КNO3 + 3I2 + 2IМО + 4Н2О

Реактиви та обладнання. Розчини: КI (8-9 г солі на 100 мл води), НNO3 (1: 2). Дві склянки (400-500 мл); білий екран.

Виконання досвіду. У склянки налити однакові кількості (приблизно по 100 мл) азотної кислоти. Один розчин залишити при кімнатній температурі, інший нагріти приблизно до 80-90 ° С. Потім поставити склянки поруч на тлі білого екрану і в кожну склянку додати по 40 мл розчину КI. В одній склянці розчин набуває жовтого забарвлення. В іншому склянці йде бурхлива реакція, він заповнюється фіолетовими парами.

Зробіть висновок про швидкість протікання реакції.

Проведення досвіду по дослідженню каталітичного окислення аміаку на поверхні оксиду хрому.

4. Вам залишилося відповісти на останнє запитання, для цього звернемося до реакції окислення аміаку.

ПІДКАЗКА. Реактиви та обладнання. Розчин МН3 (конц), Сг2O3 (у вигляді порошку). Велика колба (близько 3 л); залізна ложечка.

Виконання досвіду. У колбу влити 10-15 мл концентрованого розчину аміаку. Цим розчином ретельно омити стінки колби і потім вилити розчин. Оксид хрому покласти на залізну ложечку і сильно прожарити, а потім невеликими порціями скидати в колбу. Кожна порція оксиду дає красивий сніп іскор. (Досвід проводити під тягою!)

Посилання на основну публікацію