Порядок выполнения работы. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

По дисциплине: Общая и неорганическая химия

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Исследование скорости химических реакций и химического равновесия.

Автор: студент гр. ЭРС-14-1 /Бабырь.К.В/

(подпись)

(Ф.И.О)

ОЦЕНКА:

Дата:

ПРОВЕРИЛ Доцент /Лобачева. О.Л/

(должность) (подпись) (Ф.И.О)

Санкт-Петербург

Цель работы: изучить зависимость скорости реакции от концентрации реагентов и температуры, а также ознакомиться с влиянием концентрации реагентов на химическое равновесие.

Порядок выполнения работы

Опыт №1. Влияние концентрации тиосульфаты натрия на скорость его разложения в кислой среде.

Табл. 1. Зависимость времени реакции от количества тиосульфата натрия.

Табл. 2. Результаты опыта.

Найдем значения скорости реакции:

1. График зависимости скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.

2. График зависимости логарифма относительной концентрации от времени протекания реакции.

Опыт №2. Влияние температуры на скорость реакции разложения тиосульфата натрия в кислой среде.

При обработке результатов эксперимента воспользуемся правилом Вант-Гоффа:

При увеличении температуры на 10 K скорость химических реакций возрастает в 2 – 4 раза.

,

где γ – температурный коэффициент скорости реакции.

Путем проведения опыта было подтверждено эмпирическое правило Вант-Гоффа, только с незначительной погрешностью.

Теперь вычислим энергию активации реакции:

где R = 8, 31 Дж/моль^.K, T – температура в K, _i = скорость химической реакции.

Опыт №3. Влияние концентраций реагентов на равновесие обратимой реакции между хлоридом железа (III) и тиоцианатом аммония.

FeCl₃ + 3NH₄CNS = Fe(CNS)₃ + 3NH₄Cl

Налили в химический стаканчик по 5 мл 0, 0025 н. Растворов хлорида железа (III) и тиоцианата аммония, перемешали и разлили в 4 пробирки.

I. Без добавок реакция прошла плавно и получился продукт оранжевой окраски.

II. Здесь мы добавили FeCl₃ (конц.), продукт окрасился в темно-оранжевый цвет; химическое равновесие сместилось вправо.

III. После добавления NH₄CNS (конц.) продукт окрасился в темно-красный цвет; химическое равновесие сместилось вправо.

IV. Затем добавили NH₄Cl, продукт окрасился в соломенный цвет, а химическое равновесие сместилось влево.

Выводы:

Проделав ряд экспериментов, мы можем сделать некоторые выводы. Из опыта №1 следует, что при увеличении концентрации тиосульфата натрия скорость его разложения в кислой среде возрастает. Эта прямо-пропорциональная зависимость отражена в графике зависимости скорости реакции от концентрации реагента.

В опыте №2 мы подтвердили правило Вант-Гоффа, и выяснили, что с повышением температуры возрастает скорость химических реакций, т. к. увеличивается число активных молекул, способных к химическому взаимодействию. Эта зависимость скорости хим. реакций от температуры прямо-пропорциональная.

В опыте №3 мы убедились, что концентрация реагирующих веществ влияет на химическое равновесие следующим образом:

- если увеличить концентрацию реагентов, то хим. равновесие будет смещаться вправо;

- если увеличить концентрацию продуктов реакции, то хим. равновесие сместиться влево.