Тақырыбы: Химиялық реакциялар жылдамдығына әрекеттесуші заттардың концентрацияларының әсері.

Жұмыстың мақсаты:Реакция жылдамдығына және оның тепе-теңдігіне әсер ететін факторлармен танысу.

Жалпы мағлұматтар:Химиялық реакциялар әр түрлі жылдамдықпен жүреді. Егер бір химиялық реакция өте баяу жүретін болса, басқалары өте тез, ал кейбірі қопарылыс бере ілезде өтеді. Химиялық реакцияның жылдамдықтарын және олардың жүру механизмін қарастыратын бөлімді химиялық кинетика деп атайды.

Химиялық реакцияның жылдамдығы көлем өзгермеген жағдайда реакцияға қатысатын не одан шыққан өнімнің бірінің концентрациясының белгілі бір уақыт бірлігінде өзгеруімен өлшенеді.

Химиялық реакция жылдамдығы реакцияға түсетін заттардаң табиғатына және реакцияның жүру жағдайларына байланысты. Реакция жылдамдығына мына жағдайлар әсерін тигізеді:

1. Реакцияға түсетін заттардың концентрациясы С;

2. Реакцияның температурасы t⁰С;

3. Егер реакцияға газ тәрізді заттар қатынасса, жылдамдыққа қысым Р әсер етеді;

4. Реакция жылдамдығына катализатор да әсер етеді.

Бұл жұмыста осы факторлардың жылдамдыққа әсері қарастырылады.

Құрал-жабдықтар, реактивтер:

1. Пробиркалар; Секундомер; Өлшеуіш цилиндр;

2. 1 н натрий тиосульфаты (Na₂S₂O₃), 2 н күкірт қышқылы (H₂SO₄), 0,5 г мрамор, 2 н тұз қышқылы (HCI), 0,002 н темір (ІІІ) хлориді, калий хлориді (KCl), (KSCN).

Жұмыстың жасалу реті:

Тәжірибе 1. Реакция жыдамдығына әрекеттесуші заттардың концентрациясы әсері.

Натрий тиосульфаты мен күкірт қышқылының өзара әрекеттесуі. Реакция мына теңдеу бойынша жүреді:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + S + SO₂ + H₂O

Әр түрлі концентрациялы натрий тиосульфатының ерітіндісін дайындаңыз.

Ол үшін құрғақ пробирканың біріншісіне 5 мл 1 н Na₂S₂O₃ ерітіндісін және 10 мл су, екіншісіне – 10 мл 1 н Na₂S₂O₃ ерітіндісін және 5 мл су, үшіншісіне – 15 мл 1 н Na₂S₂O₃ ерітіндісін құйыңыз.

1, 2, 3 пробиркаға 5 мл 2 н H₂SO₄ қосып, оны қосқаннан бастап, ерітіндінің бос түскен күкірттен лайланғанға дейінгі уақыт аралығын өлшеңіз.

Тәжірибе нәтижелерін 1-ші кестеге толтырыңыз.

	Көлем мл	Лайланғанға дейінгі уақыт t, сек	Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы = 1/t сек -1
	Na2S2O3	H2O	H2SO4
1. 2. 3.

Реакция жылдамдығының концентрацияға тәуелді сызбанұсқасын сызыңыз.

=1/(с) абсцисса осі бойынша концентрацияны, ордината осі бойынша реакция жылдамдығын орналастырыңыз.

Тәжірибе 2. Температураның реакция жылдамдығына әсері.

Үш пробиркаға 5 мл-ден 1н Na₂S₂O₃ ерітіндісін құйыңыз. Бірінші пробиркаға

5 мл 2 н H₂SO₄ қосып, қышқыл қосқаннан бастап лай пайда болғанға дейінгі уақыт аралығын өлшеңіз. 2-ші пробиркаға және 5 мл 2н H₂SO₄ бар пробирканы бөлме температурасынан 10⁰С жоғары температураға дейін қыздырыңыз. Қанша уақыттан кейін лай пайда болатынын бақылыңыз. Температураны тағы да 10⁰С жоғарылатып, тәжірибені 3-ші пробиркамен қайталаңыз.

Тәжірибе нәтижелерін 2-ші кестеге толтырыңыз.

	Көлем мл	Лайланғанға дейінгі уақыт t, сек	Реакцияның салыстырмалы жылдамдығы = 1/t сек -1
	Na2S2O3	H2SO4
1. 2. 3.

Реакция жылдамдығының температураға тәуелділігінің сызбанұсқасын сызыңыз. Температураны 10⁰С , 20⁰С көтергенде реакция жылдамдығы қалай өзгереді?

Тәжірибе 3. Реакция жылдамдығына заттың күйінің әсері.

0,5 г мрамор түйірін және 0,5 г мрамор ұнтағын өлшеп алып, әрқайсысын бөлек пробиркаға салыңыз. Бір мезгілде әр пробиркаға 5мл-ден 2н тұз қышқылын құйып, секундомерді қосыңыз. Әр жағдайдағы мрамордың толық еруінің уақытын көрсетіңіз. Реакция теңдеуін жазыңыз.

Тәжірибе 4. Тепе-теңдік ығысуына әрекеттесуші заттардың концентрациясының әсері.

Төрт пробиркаға 5-7 тамшыдан 2н FeCl₃ және калий роданиді ерітінділерін құйыңыз. Ерітінділерді шыны таяқшамен араластырып, штативке орнатыңыз. Бір пробиркадағы ерітіндіні тәжірибе нәтижелерімен салыстыру үшін сақтаңыз. Бірінші пробиркаға 1 тамшы қаныққан KSCN ерітіндісін, 2-не 1 тамшы қаныққан FeCl₃ ерітіндісін, 3-не бірнеше KCl түйірлерін қосыңыз. Эталон түсімен, алынған ерітінділердің түстерін салыстырыңыз.

1. Реакция теңдеуін құрып, тепе-теңдік тұрақтысын өрнектеңіз.

2. Берілген тепе-теңдік жүйесінде FeCl₃, KSCN, KCl қосқан кезде, теңдік қай бағытқа ауысады?

Тапсырма:

1. Темір хлоридінің алюминий немесе калий роданидімен реакция теңдеуін жазып, тепе-теңдік константасын анықтаңыз.

2. FeCl₃ + KSCN = K₃[Fe(SCN)₄] + 3KCl реакция кезінде қай зат ерітіндіге қызыл түс береді? Концентрацияны жоғарылатқанда реакция тепе-теңдігі қай бағытқа өзгереді?

3. Na₂S₂О₃ + Н₂SО₄ = Na₂SО₄ + Н₂S₂О₃ = Н₂О + SО₂ + S реакциясына концентрация қалай әсер етеді?

Зертханалық жұмысқа әдістемелік нұсқаулар:

1. Бірімжанов Б, Нұрахметов Н. Жалпы химия. Алматы «Ана тілі», 1992ж.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М. «Высшая школа», 2001г.

3. Практикум по неорганической химии под ред. Воробьева А.Ф., Дракина С.Н. М., Химия, 1987.

Жұмыста қолданатын негізгі схемалар мен формулалар:

Вант-Гофф теңдеуі. Реакция жылдамдығын анықтайтын формулалар мен тепе-теңдік тұрақтылары.

Бақылау сұрақтары:

1. Реакция жылдамдығына әрекеттесуші заттардың концентрацияның әсері.

2. Катализатордың реакция жылдамдығына әсері.

3. Химиялық тепе-теңдік. Тепе-теңдік тұрақтысы, оның физикалық мәні.

4. Химиялық тепе-теңдіктің ығысуы. Ле-Шателье принципі.

5. Гомогенді, гетерогенді реакция дегеніміз не? Мысал келтір.

6. Химиялық реакцияның температуралық коэффициенті дегеніміз не?