Опыт 1. Получение, собирание и распознавание кислорода

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 15Следующая ⇒

1. В пробирку объемом 20 мл насыпьте немного (на кончике шпателя) оксида марганца (IV) кристаллического, зачем прилейте 5 – 7 мл раствора пероксида водорода. Что наблюдаете?

2. Подготовьте тлеющую лучинку (подожгите ее и, когда она загорится, взмахами руки погасите), затем поднесите лучинку к пробирке с оксидом марганца (IV) и раствором пероксида водорода. Запишите наблюдения и уравнение реакции получения кислорода.

Опыт 2. Получение, собирание и распознавание углекислого газа

1. В пробирку объемом 20 мл поместите кусочек мрамора и прилейте раствор уксусной кислоты. Что наблюдаете?

2. Через 1 – 2 минуты внесите в верхнюю часть пробирки горящую лучинку. Что наблюдаете? Запишите уравнения реакции в молекулярной и ионной формах.

3. В пробирку налейте 1—2 мл прозрачного раствора известковой воды. Используя чистую стеклянную трубочку, осторожно продувайте через раствор выдыхаемый вами воздух. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

Опыт 3. Получение, собирание и распознавание аммиака

1. В пробирку прилейте 1 – 2 мл раствора хлорида аммония, а затем такой же объем раствора щелочи. Закрепите пробирку в держателе и осторожно нагрейте на пламени горелки. Что наблюдаете?

Напишите реакцию между растворами NH₄Clи NaOH, составьте уравнение реакции в молекулярной и ионной формах.

2. Поднесите к отверстию пробирки влажную красную лакмусовую бумажку или влажную полоску универсального индикатора. Что наблюдаете? Осторожно понюхайте выделяющийся газ. Что ощущаете?

3. Получите аммиачную воду: в пробирку с собранным аммиаком добавьте 3 – 4 мл воды. Затем добавьте 1 – 2 капли раствора фенолфталеина. Запишите наблюдения и уравнения реакций.

Контрольные вопросы:

1. Расскажите о физико-химических свойствах кислорода, углекислого газа и аммиака.

2. Расскажите о способах получения следующих газов: кислорода, углекислого газа, аммиака. Приведите уравнения реакций.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

«СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ»

Цель и содержание работы:

Экспериментально изучить влияние различных факторов (концентрации, температуры, присутствия катализатора в системе) на скорость гомогенной химической реакции. Влияние степени дисперсности вещества на скорость гетерогенной реакции.

Теоретическое обоснование

Однородная часть системы, обладающая одинаковым составом во всех точках и одинаковыми свойствами, называется фазой . Если исходные вещества образуют одну фазу, реакция называется гомогенной, например:

NаСl_(ж) + АgNО_3(ж) = NаNО₃ + АgCl↓. (4.1)

Реакция в данном случае протекает в растворе, нитрат серебра (раствор) и хлорид натрия (раствор) образуют одну фазу.

Если исходные вещества образуют каждое свою фазу, реакция называется гетерогенной, например:

Н₂SО_4(ж) + Zn_(тв) = ZnSО₄ + Н₂↑. (4.2)

Цинк (металл) и серная кислота (раствор) образуют каждый свою фазу. Реакция проходит на поверхности раздела фаз.

Скорость химической реакции – изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени:

, (4.3)

где С₂ – концентрации реагирующих веществ за время τ ₂, С₁– концентрации реагирующих веществ за время τ ₁, Δ С – изменение концентрации реагирующих веществ за период времени Δ τ.

Знак минус указывает на то, что концентрация исходных веществ с течением времени уменьшается, т. е. С₂ < С₁. Величина скорости
реакции – величина положительная.

Скорость химических реакций зависит от природы реагирующих веществ, температуры, концентрации, давления для реакций газов и от поверхности раздела для гетерогенных реакций.

Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции выражает закон действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая концентрация берется в степени стехиометрического коэффициента.

Для реакции

mA + nB = pC + dD

скорость реакции будет:

υ = kC^m_A · Cⁿ_B, (4.4)

где k – константа скорости реакции, зависящая от природы реагирующих веществ и от температуры. Значения константы скорости в зависимости от температуры приводятся в справочниках.

Так, например, скорость гомогенной реакции (4.1) будет равна:

υ = k С_NaCl ·,

а гетерогенной реакции (6.2):

υ =k· _.

Влияние температуры на скорость реакции выражается правилом Вант-Гоффа: при постоянной концентрации исходных веществ при повышении температуры на каждые 10^о скорость химической реакции увеличивается в 3-4 раза.

, (4.5)

где υ _н – скорость реакции при начальной температуре t₁; υ _к– скорость реакции при конечной температуре t₂; γ – температурный коэффициент скорости реакции, показывающий, во сколько раз изменится константа скорости реакции при изменении температуры на каждые десять градусов.

. (4.6)

Примером зависимости скорости реакции от концентрации и температуры является разложение тиосульфата натрия в растворе серной кислоты. При этом протекают следующие реакции:

I. S₂O₃^2- + 2H⁺ ↔ H₂S₂O₃ (очень быстрая),

II. H₂S₂O₃ + H₂SO₃ → S↓ (медленная),

III. H₂SO₃ → SO₂↑ + H₂O (быстрая).

Которые суммарно можно записать как:

Na₂S₂O₃+ H₂SO₄ = Na₂SO₄ + S↓ + SO₂↑ + H₂O.

Определяя по секундомеру время появления в растворе коллоида серы (начало помутнения раствора), можно в условных единицах определить скорость протекания реакции, а меняя температуру, ─ найти температурный коэффициент скорости реакции.

Аппаратура и материалы:

Штатив с пробирками; стеклянные бюретки; стеклянные пипетки; стеклянные палочки; химические стаканы объемом 100 мл; секундомер; ступка с пестиком; фарфоровые чашки; дистиллированная вода;

растворы: 3%-ный перекиси водорода H₂O₂; 10%-ный HCl; 0, 1 н. NaOH; 1 моль/л Na₂S₂O₃; 1 моль/л H₂SO₄.

твердые вещества: мел CaCO₃; кристаллический NH₄Cl.

Методика и выполнение работы:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒