Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Теория(оформляется с использованием: Лабораторного практикума по курсу химии для технических университетов, МГТУ,2005, ч.1, стр.41-53, стр53-62, конспекта лекций, учебника)

  1. Дайте определение гомогенным химическим реакциям:
  1. Дайте определение скорости гомогенной химической реакции:
  1. Приведите математическое выражение скорости химической реакции (4.6) лаб.практ. стр.42):
  1. Приведите определение основного закона химической кинетики:
  1. Приведите математическое выражение основного закона (7) лаб.практ.стр.43):
  1. Дайте определение порядку реакции:
  1. Дайте определение элементарной реакции:
  1. Считая нижеприведенную реакцию элементарной, укажитете порядок реакции по H2, по N2 и общий порядок реакции: 3H2 + N2 = 2NH3.
  1. Дайте определение молекулярности реакции:
  1. Сформулируйте правило Вант-Гоффа:
  1. Приведите формулу для расчета температурного коэффициента скорости реакции (4.9) лаб.практ.стр.47):
  1. Приведите формулу для расчета скорости реакции при известном температурном коэффициенте скорости реакции (4.10) лаб.практ.стр.47):
  1. Приведите уравнение Аррениуса (4.11) лаб.практ.стр.48):
  1. Дайте определение энергии активации:
  1. Приведите формулу для расчета энергии активации при известных константах при двух температурах:
  1. Дайте определение гетерогенным химическим реакциям (стр.54 лаб.практ.).
  1. Приведите примеры гетерогенных химических реакций.
  1. Допишите уравнение гетерогенной реакции. Приведите формулу для расчета скорости этой реакции (5.3) лаб.практ.стр.55):

CaO(к) + CO2(г) =

r =

  1. Перечислите основные стадии протекания гетерогенных реакций (лаб. практ.стр.55):
  1. Какая стадия реакции считается лимитирующей?

Практическая часть.

Опыт 1. Зависимость скорости реакции от температуры

Основные понятия: скорость химической реакции r,температурный коэффициент скорости реакции g, энергия активации реакции Еа

Основные расчетные формулы: r = Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов - student2.ru (условная скорость); g = Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов - student2.ru ; Еа = Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов - student2.ru

Стехиометрическое уравнение реакции:

Кинетическое уравнение реакции

Таблица. Результаты измерений и расчетов

№ опыта Температура Т, К Объем раствора Na2S2O3, мл Объем раствора Н2SO4, мл Время протекания реакции t, с Условная скорость реакции r, с–1
         
         
         

Обработка результатов эксперимента (см.стр.51 лаб.пр.):

1.Постройте график зависимости скорости реакции r от температуры t.

2. По полученным данным рассчитайте температурный коэффициент Вант-Гоффа.

3. По полученным данным рассчитайте энергию активации.

Расчеты:

График зависимости r =f (T):

­ r, с–1

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾® T, К

Выводы: (отмечают влияние температуры на скорость реакции, указывают рассчитанные по результатам измерений средний температурный коэффициент скорости реакции и энергию активации реакции)

Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов

Основные понятия: закон действующих масс, порядок реакции по i–тому реагенту ni, общий порядок реакции n

Таблица. Результаты измерений и расчетов

№ опы-та Объем раствора Na2S2O3, мл Объем раствора Н2SO4, мл Объем воды, мл Концентрация С (Na2S2O3), моль/мл Время протекания реакции t, с Условная скорость реакции r, с–1
         
         
         

Обработка результатов эксперимента (см.стр.52 лаб.практ.):

1.Постройте график зависимости скорости реакции r от концентрации С (Na2S2O3).

2. По полученным данным рассчитайте порядок реакции по серноватистокислому натрию Na2S2O3 (метод Вант-Гоффа), см. формулы на стр.52 лаборат.практикума.

Расчеты (стр.52 лаб.пр.):

График зависимости r =f (С):

­ r, с–1

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾® С (Na2S2O3), моль/мл

Выводы: (отмечают влияние концентрации реагента на скорость реакции, указывают порядок реакции по реагенту (Na2S2O3), рассчитанный по результатам измерений)

3. По полученным данным постройте график зависимости логарифма скорости реакции от логарифма концентрации Na2S2O3 (ln r от ln C).

4. Определите экспериментально порядок реакции как тангенс угла наклона касательной к оси абсцисс (n = tgφ), см. лекцию.

Расчеты:

График зависимости ln r =f (ln C):

­ ln r

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½

½¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾® ln C

5. Сравните значение порядка реакции, рассчитанное по методу Вант-Гоффа (п.2) и полученное из графика (п.4).

Наши рекомендации