Химическая кинетика и химическая равновесие

Лабораторная работа №2

Химическая кинетика и химическая равновесие

Цель работы: экспериментально определить зависимость скорости реакции от концентрации, температуры, площади поверхности твёрдого реагента, катализатора; влияние температуры на смещение химического равновесия.

Экспериментальная часть:

Опыт №1. Влияние концентрации реагентов на скорость реакции.

Методика проведения эксперимента:

1) в 1-й цилиндр налить 30мл KIO₃

во 2-й цилиндр налить 20 мл KIO₃и 10 мл H₂O

в 3-й цилиндр налить 10 мл KIO₃и 10 мл H₂O

2) в 3 цилиндра налить 30 мл «рабочего» раствора (Na₂SO₄ + H₂SO₄ +крахмал)

3) слить по очереди попарно KIO₃ и «рабочий» раствор, каждый раз определяя время

с момента сливания до появления синего окрашивания в каждом цилиндре.

Уравнение реакции: 2 KIO₃ + 5Na₂SO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 5Na ₂SO₄+ I₂↓ + H₂O

Результаты эксперимента:

Концентрация С KNO₃
Время τ (сек)
Относительная Скорость υ =1/ τ

υ =1/ τ

Вывод:

10 20 30 C

Опыт№2. Влияние температуры на скорость реакции.

Методика проведения эксперимента:

1) в две пробирки налить 1мл H₂SO₄ и 1мл Na₂S₂O₃, слить растворы и засечь время до появления мути при комнатной температуре.

2) Подобное провести при температуре на 10⁰ выше, для этого в стакан налить тёплой воды и опустить туда пробирки с реагентами. Температуру воды в стакане измерить термометром.

3) Слить содержимое пробирок с реагентами подобно (1) при температуре на 20⁰ выше комнатной.

4) Вычислить относительную скорость реакции и построить график зависимости скорости реакции от концентрации.

5) Вычислить, во сколько раз скорость второй реакции выше первой, третей выше второй. Полученные реакции занести в таблицу.

Уравнение реакции: Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + SO₂↑ + S↓ + H₂O

Результаты эксперимента:

Температура ⁰С	Время появления мути, τ, сек	Относительная скорость реакции υ =1/ τ	Во сколько раз изменилась скорость

υ =1/ τ

t⁰, C

Вывод:

Опыт№3. Влияния катализатора на скорость реакции.

Методика проведения эксперимента:

1) в две пробирки положить по грануле Zn

2) прилить по 5мл раствора H₂SO₄ и 5 капель раствора KMnO₄

3) в одну из пробирок добавить 5 капли катализатора KNO₃. Пробирки встряхнуть и посмотреть скорость изменение окраски растворов.

Уравнение реакции: 5 Zn + 8 H₂SO₄ + 2 KMnO₄ ^KNO₃5 Zn SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ +8 H₂O

Наблюдения:

Вывод:

Опыт№4. Влияние площади поверхности реагентов на скорость реакции.

Методика проведения эксперимента:

1) в пробирку кусочками мрамора налить раствор HCl (⅓ пробирки) и быстро присоединить к установке, включить секундомер и определить время за которое вытиснится из бюретки 10 мл H₂O.

2) Тоже проделать с порошком мрамора, но весу, разному кусочкам мрамора.

Уравнение реакции: 2 HCl + CaCO₃ = H₂O + CO₂↑ + CaCO₃

υ =1/ τ

	Время τ, сек	υ =1/ τ
Мрамор кусочками (S₁)
Мрамор порошком (S₂)

Вывод: S₁ S₂ S

Опыт№5. Влияние температуры на смещение равновесия.

Методика проведения эксперимента:

1) в пробирку налить 5мл раствора CH₃COOH и добавить 2 капли фенолфталеина

2) налить в стакан горячей воды и поместить в него пробирку с приготовленной смесью веществ и наблюдать изменение окраски раствора в пробирке.

Наблюдения:

Уравнение реакции: CH₃COONa + H₂O NaOH + CH₃COOH.

Вывод:

Лабораторная работа №3

Тема: Приготовление раствора заданной концентрации. Объемный анализ.

Цель работы: приготовить раствор серной кислоты заданной концентрации; определить нормальность раствора и титр методом титрования.

Ход работы:

Опыт №1. Приготовление раствора кислоты заданной концентрации.

Задание: приготовить____ мл _______ раствора H₂SO₄ из______ раствора с плотностью, равной______

Расчет объема раствора H₂SO₄:

Рассчитанное количество исходной кислоты перенести в мерную колбу с небольшим количеством воды, долить дистиллированной воды до метки и тщательно перемешать.

Опыт №2. Определение титра приготовленного раствора серной кислоты.

Порядок выполнения:

Заполнить бюретку приготовленным раствором серной кислоты.
Поместить в 2 колбы по 10 мл раствора буры Na₂B₄O₇ ∙ 10H₂O с помощью мерной пипетки и добавить в каждую колбу по 2 капли индикатора метилового-оранжевого.
Раствор в колбах титровать (добавлять из бюретки по каплям раствор кислоты, перемешивая жидкость вращением колбы) до изменения окраски от желтого к розовому.

Результаты титрования:

1 титрования: Na₂B₄O₇ взято 10 мл, H₂SO₄ пошло ____ мл

2 тиррование: Na₂B₄O₇ взято 10 мл, H₂SO₄ пошло ____ мл

Среднее значение 10 мл, ____ мл.

Обработка экспериментальных данных:

Вывод:

Лабораторная работа №4

Тема: Окислительно-восстановительные процессы

Цель: на практике ознакомиться со свойствами наиболее распространённых окислителей и восстановителей.

Ход работы

Опыт №1. Реакции межмолекулярного окисления – восстановления

а) окислительные свойства бихромата калия:

K₂Cr₂O₇ + FeSO₄ + H₂SO₄→ Cr₂(SO₄)₃ + Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

Наблюдения: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Вывод: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

б) восстановительные свойства йодида калия:

CuSO₄ + KJ → CuJ + K₂SO₄ + J₂

Опыт №2. Реакции самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования)

Na₂S₂O₃ + HCl_(k)→ NaCl + SO₂ + S↓ + H₂O Na − O − = S

Na − O − = O

Опыт №3. Реакция внутримолекулярного окисления-восстановления

Сu(NO₃)₂ ^t→ CuO + NO₂ +O₂

Опыт №4. Влияние pH-среды на характер восстановления перманганата калия:

KMnO₄+ Na₂SO₃ + H₂SO₄→ MnSO₄ + Na₂ SO₄+ K₂SO₄ + H₂O

KMnO₄+ Na₂SO₃ + H₂O → MnO₂↓ + Na₂ SO₄+ KOH

KMnO₄+ Na₂SO₃ + KOH → K₂MnO₄ + Na₂SO₄+ H₂O

Опыт №5. Окислительно-восстановительные свойства перекисных соединений:

H₂O₂ + KJ → J₂ + KOH

H₂O₂ + KMnO₄+ H₂SO₄→ O₂ + Mn SO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Лабораторная работа №5

Тема: Гальванический элемент. Электролиз.

Цель: Научится составлять гальванический элемент, измерить его ЭДС, производить расчёты максимальной электрической работы и определить погрешность экспериментальных данных. Получить представление о механизме процессов, протекающих при электролизе растворов.

Контрольные вопросы:

1. Какие электрохимические системы называются гальваническим элементом?

2. Дать определение катоду и аноду.

3. Правила записи схемы гальванического элемента.

4. Полуреакции, токообразующая реакция.

5. Что называется ЭДС.

6. Почему напряжение цепи меньше ЭДС.

Ход работы

Лабораторная работа №6

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Проведение анализа

1. Сделать отсчет уровня раствора в бюретке и опустить кончик бюретки в пробирку; нажав на зажим бюретки, слить в пробирку 1 мл лейкооснования метиленового голубого отсчитывая сливаемый объем по делениям бюретки; вынуть бюретку из пробирки.

2. Пробирку под водой плотно закрыть пробкой так чтобы под ней не оказалось пузырьков воздуха. При наличии пузырьков воздуха воду из пробирки вылить и весь анализ повторить; 3. Перекрыть пробоотборный клапан для прекращения поступления воды в ведерко; Вынуть пробирку из ведерка и, переворачивая ее несколько раз пробкой вниз, перемешать содержимое и поставить в ведерко.

4. Через 3...4 мин (не позднее, чем через 10 мин) после введения в пробу лейкооснования метиленового голубого сравнить окраску анализируемой воды со шкалой эталонных светофильтров в дисковом компараторе.

5. Вынуть пробирку из ведерка, обтереть насухо ветошью и вставить в центральное гнездо.

В периферийные гнезда поставить пробирки с обессоленной водой; закрыть откидную крышку и верхнюю дверцу и включить электролампочку блока подсветки. Вращая сменный диск и смотря на цветные изображения в зеркале, подобрать светофильтр, интенсивность окрашивания которого была бы одинакова с интенсивностью окрашивания пробы (центральный цветной кружок). Концентрация растворенного кислорода в воде в мг/л написана на торце диска против каждого светофильтра.

6. Если интенсивность окраски анализируемой пробы занимает промежуточное положение между соседними эталонными, то принимают среднее значение содержания кислорода в этих двух эталонах; если интенсивность окраски пробы будет сильнее, чем в последнем эталоне цветной шкалы, то концентрация растворенного кислорода в пробе воды больше 0, 3 мг/л,

Вывод:

Лабораторная работа № 8

Тема. Анализ масел,

Цель работы: изучить методы анализов масел и научиться делать выводы о соответствии данного нефтепродукта ГОСТам.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

0.05 0.1 0.2 0.5 0.9 1.2 1.5

Вывод:

И щелочей.

Анализ основан на получении водной вытяжки из нефтепродуктов и определении наличия в ней кислот и щелочей с помощью индикаторов метилового оранжевого и фенолфталеина.

Ход работы:

1. В делительную воронку. налить 50 мл керосина.

2. В эту же воронку до метки 100 мл налить испытуемый нефтепродукт, предварительно перемешанный в течение 5 минут

3. Содержимое воронки взбалтывать в течение 30 секунд, после чего туда же добавить растворитель-деэмульгатор (26 %-ный раствор NaCl) до метки 150 мл.

4.Полученную смесь взбалтывать в течение 5 минут, воронку закрепить в штативе и дать пробе отстояться и расслоиться.

5. После расслоения водную вытяжку, находящуюся в нижней части воронки, слить в пробирку.

6.В пробу добавить три капли фенолфталеина. Окрашивание раствора покажет на присутствие в пробе щелочи.

7.При отсутствии окрашивания вту же пробу прибавить 2 капли метилового оранжевого. Переход цвета из оранжевого в розовый укажет на наличие в испытуемом нефтепродукте водорастворимых кислот.

Вывод:

Опыт № 5. Определение кинематической вязкости на шариковом вискозиметре.

Определение вязкости основано на сравнении скорости падения стального шарика в испытуемом нефтепродукте со скоростью падения таких же шариков в эталонных маслах. Определение производится на шариковом вискозиметре.

Вискозиметр устроен следующим образом:

- в корпусе 4 из органического стекла в специальных гнездах расположены стеклянные трубки I с эталонными маслами и одинаковыми калиброванными стальными шариками 2, 10 (2 трубки с эталонными маслами для определения вязкости при 50 °С н 3 - при 100 °С);

— ввискозиметре есть две пустые трубки, куда помещается испытуемое масло. Справа — трубка для масла, вязкость которого стандартизирована при 100 °С.;

— на передней стенке вискозиметра находится шкала с делениями от 0 до 10, с помощью которой визуально определяется точное положение шарика в испытуемом масле;

Ход работы:

1.В пустую трубку 8 шарикового вискозиметра, тщательно вымытую бензином, высушенную на воздухе, налить доверху исследуемое масло (масло лучше наливать медицинским шприцем), следя за тем, чтобы не было пузырьков воздуха.

2.В трубку опустить сухой и чистый шарик.

3.Затем на трубку надеть резиновую прокладку и вставить её в свободное гнездо вискозиметра. Легко и осторожно зажать ее большой пробкой с резиновой прокладкой. Закрыть отверстие в большой пробке маленькой пробкой.

4.Перевернуть вискозиметр пробками вниз, закрепить на выступах верхней крышки лабораторного ящика и выдержать при данной температуре в течение 10 минут для того, чтобы выровнялась температура и шарики заняли крайнее, положение у пробок

5.После этого вискозиметр резко повернуть на 180° и опять закрепить на выступах крышки.

6.Как только шарик в трубке с испытуемым маслом опустится до низа трубки, .вискозиметр повернуть на 90° вокруг горизонтальной оси и следить за положением шариков в трубках с эталонными маслами.

7.Замерить температуру окружающего воздуха и по графику зависимости положения шарика относительно шкалы вязкости определить при температуре 20 °С и 30 °С вязкость испытуемого масла (на рис. приведены графики зависимости кинематической вязкости масел, стандартизированных при 50 °С, от положения шарика в пробирке и графики зависимости кинематической вязкости масел, стандартизированных при 100 °С от положения шарика в пробирке). При определении в условиях других температур вязкость вычислить интерполяцией по графикам с ближайшими температурами.

8.Определение повторить 2 раза. Если расхождение между параллельными определениями превысит 0, 5 деления шкалы, провести еще одно определение.

9.Пересчитать вязкость в единицы условной вязкости (см. таблицу)

Вывод:

сСт	°Е(°ВУ)	сСт	°Е(°ВУ)	сСт	°Е(°ВУ)	сСт	°Е (°ВУ)
1, 0	1, 0	15; 0	2, 37	37, 0	5, 11	78, 0	10, 54
1, 5	1 05	16, 0	2, 48		5, 24	80, 0	10, 81
2, 0	1, 10	17, 0	2, 60	39, 0	5, 37	82, 0	11, 08
2, 5	1, 15	18 0	2, 72	40, 0		84, 0	11, 36
3, 0	1, 20	19, 0	2, 83	42, 0	5, 76	86, 0	11 62
	1, 24	20, 0		44, 0	6, 02		11, 89
4, 0	1, 29	21, 0	3, 07	46, 0	6, 28	90, 0	12, 16
4, 5	1 34	22, 0	3, 19	48 0	6, 55		12, 43
5, 0	1, 39	23, 0	3, 31	50, 0	6, 81	94, 0	12, 70
5, 5	1, 43		3, 43	52, 0		96, 0	12, 98
6, 0	1, 48	25, 0	3, 56	54, 0	7, 33	98, 0
	1, 53	26, 0		56, 0	7, 60	100, 0	13, 52
7, 0	1, 57	27, 0	3, 81	58, 0	7, 86	102, 0	13, 79
7, 5	1 62	28, 0	3, 95		8, 13	104, 0	14, 06
8, 0	1, 67	29, 0	4, 07	62, 0	8, 40		14, 33
8, 5	1, 72		4, 20	64, 0		108, 0	14, 61
9, 0	1, 76	31, 0	4, 33	66, 0	8, 94	110, 0
	1, 86	32, 0	4 46	68, 0	9, 20	112, 0	15J5
11, 0	1, 96	33, 0	4, 59	70, 0	9, 48	114, 0	15, 42
12, 0	2, 05	34, 0	4, 72		9, 75	116, 0	15, 69
13, 0	2, 15	35, 0	4, 85	74, 0	10, 01		15, 97
14, 0	2, 26		4, 98	76, 0		120, 0	16, 24

Лабораторная работа №2

Химическая кинетика и химическая равновесие

Экспериментальная часть:

12 3 4 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-15; Просмотров: 611; Нарушение авторского права страницы