Задания.
1. Напишите уравнения реакции получения ацетилена из карбида кальция.
2. Напишите уравнения реакции присоединения брома к ацетилену.
3. Напишите уравнения реакции окисления ацетилена перманганатом калия.
4. Напишите уравнения реакции Вюрца с двумя молекулами 2хлорбутана. Назовите полученное соединение. 5. Напишите формулы следующих углеводородов:
2,5 – диметилгексан
2- метилгексен-3
3,4-диметилпентин-1
3-метил-3-этилпентан
Метилацетилен
3,3-диэтилгексан
5-метилгексин-2
2,5-диметилгексин-3
3-этилдекан
Гексадиен-2,4
Пентин-2
Гексадиен-1,2
Гексин-3
Диметилацетилен
5-метилгексен-1
Лабораторная работа № 8.
Тема: ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. СКОРОСТЬ
ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ.
Контрольные вопросы.
1. Что называется скоростью химической реакции?
2. От каких факторов зависит скорость химической реакции?
3. Что такое константа скорости химической реакции?
4. Как влияет температура на скорость химической реакции?
5. Влияет ли концентрация реагирующих веществ на скорость реакции?
6. Что такое порядок реакции и как его определить?
7. В чем сущность катализа? Какой бывает катализ?
8. Почему катализатор влияет на скорость химической реакции?
9. Что такое энергия активации?
10. Что такое период полураспада и зависит ли он от концентрации вещества?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Скоростью химической реакции называется изменение концентрации реагирующих веществ или продуктов реакции в единицу времени. Она зависит от природы самих веществ, от их концентрации, от температуры и других условий, в которых протекает реакция.
Уравнение химической реакции может быть изображено в виде А+В=С+Д или мА+пВ=рС+gД, где А,В,С,Д - вступающие в реакцию и образующиеся вещества, а м,п,р,g - коэффициенты, показывающие, в каких молярных количествах они вступают во взаимодействие или образуются.
Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ называется законом действия масс и выражается уравнением v = К(А)(В) или v = К(Д)(В), где v- скорость реакции, К-коэффициент пропорциональности (константа скорости).
Константа скорости К зависит от природы самих веществ и от температуры и не зависит от концентрации веществ, вступающих в реакцию.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Опыт проводится с серной кислотой Н2SO4 и раствором тиосульфата Na2 S2O3
Опыт 1. Предварительный качественный опыт. Смешав в пробирке по 1-2 мл обоих растворов, произвести наблюдение, записать опыт, написать уравнения происшедших реакций.
Опыт 2. Зависимость скорости реакции от концентрации.
а) Отмерить в три пробирки по 5 мл раствора тиосульфата, а в три стаканчика (колбочки) большие пробирки, серную кислоту и воду. В первый стаканчик отмерить 15 мл серной кислоты; во второй-10 мл воды. Воду брать дистиллированную.
б) Смешать попарно пробирки с раствором тиосульфата с растворами в стаканчиках, быстро перемешать и точно отметить время от момента смешивания до появления мути для каждой смеси и записать его в заранее подготовленную таблицу 1. Опыт ведется при комнатной температуре, ее надо отметить.
в) на основании этих опытов установить:
какова зависимость между скоростью реакции и концентрацией веществ, вступивших в реакцию? Выразить её в виде кривой откладывая по оси абсцисс время в минутах, а по оси ординат число мл серной кислоты:
Скорость какой из двух протекающих реакций наблюдается в данном случае?
Таблица 1
| Объем серной кислоты | Объем дистил. воды | Объем тиосульфата | Время, сек. |
а) отмерить в одну пробирку 10 мл раствора тиосульфата, а в другую10 мл серной кислоты и поместить обе пробирки в тающий снег. Когда они охладятся до 0о С , слить оба раствора и отметить по часам промежуток времени от сливания растворов до появления мути.
б) повторить опыт с другой пары пробирок с такими же растворами, охладив их в воде до температуры + 10 о С. Смешав растворы, опять отметить точно время по часам.
в) еще одну пару пробирок с растворами серной кислоты тиосульфата нагреть до +20оС в воде. Время надо отмечать точно по часам.
Для успеха опыта необходимо каждый раз дождаться, чтобы пробирки с растворами приняли температуру воды, и только после этого сливать растворы вместе и отмечать время начала реакции а затем - появление мути.
г) результаты наблюдения занести в таблицу 2 и сравнить между собой. Во сколько раз возрастает скорость реакции в данных опытах при повышении температуры на 10оС.
Таблица 2
| Температура, оС | Объем серной кислоты | Объем тиосульфата | Время, сек. |
Задания.
1. Приведите примеры гомогенного и гетерогенного катализа.
2. Напишите выражение закона действия масс для реакций
2NO(г)+Cl2(г) →2NOCl (г)
CaCO3(тв) → CaO(тв) + CO2 (г)
3. Как изменится скорость реакции 2NO(г) + О2 (г) → 2NO2 (г), если уменьшить объем газовой смеси в 3 раза?
4. Температурный коэффициент скорости реакции равен 2,8. Во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуры от 20° до 75°С?
5. Для химического процесса Fe2O3(тв)+3CO(г)↔2Fe(тв)+3CO2(г) укажите, во сколько раз увеличится скорость прямой реакции при увеличении концентрации оксида углерода (II) в 2 раза?
6. Во сколько раз возрастет скорость химической реакции при повышении температуры на 40ºС, если температурный коэффициент равен 2?
7. Во сколько раз возрастет скорость химической реакции при повышении температуры на 40ºС, если температурный коэффициент равен 2?
8. Химической реакции в растворе отвечает уравнение А + В = С. Как изменится ее скорость, если концентрацию вещества В увеличить в 2 раза, оставив концентрацию вещества А прежней?
9. Во сколько раз надо увеличить давление, чтобы скорость образования NO2 по реакции 2NO + O2 = 2NO2 возросла в 1000 раз?
10. В системе, где происходит реакция H2+Cl2↔2HCl увеличили давление в 3 раза. Во сколько раз при этом возросла скорость синтеза
HCl?
11. Как изменится скорость химической реакции при понижении температуры на 30º, если температурный коэффициент скорости равен 2?
12. На сколько градусов нужно повысить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 16 раз, если температурный коэффициент скорости равен 2?
Лабораторная работа № 9.
Тема: «КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ(II) В РАСТВОРАХ»
Контрольные вопросы:
1. В чём сущность метода колориметрии? Каковы её преимущества и область её применения?
2. Перечислить методы колориметрии.
3. Какие растворы в калориметрии называют стандартными?
4. На чём основана фотоколориметрия? В чём состоит отличие её от визуальной колориметрии?
5. В чём сущность фотоколориметрии?
6. Описать принципиальную схему устройства фотоколориметра.
7. Какова должна быть окраска светофильтра, если окраска раствора зелёная, пурпурная?
8. Что значит градуирование (калибрование) прибора (фотоколориметра в частности)? Для чего это нужно?
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Колориметрические методы относятся к физико-химическим методам анализа. Они основаны на сравнении или измерении поглощения света окрашенными растворами.
В сельскохозяйственных анализах широко применяются два способа колориметрии:
Визуальный (субъективный) – проводимый сравнением на глаз окраски исследуемого раствора с окраской стандартных растворов, в которых концентрация определяемых веществ известна. В данной лабораторной работе изучается способ визуального определения pH неизвестного раствора.
Фотоколориметрический (объективный) – в нём роль глаза наблюдателя выполняют фотоэлементы. Этот способ широко применяют для определения содержания макро- и микроэлементов в почве, в биологических материалах, содержание хлорофилла в растениях и т.д. Работа по этому способу проводится с помощью специальных приборов – фотоколориметров. Для этого метода в данной лабораторной работе проводится фотоколориметрическое определение содержания меди в растворе.
Колориметрическое определение pH раствора визуальным методом сравнения.
Для визуального колориметрирования изготовляют серию буферных растворов с возрастающими значениями pH, например – 2, 4, 6, 8, 10, 12 (для лабораторного занятия их готовят заранее лаборанты).
Затем берут соответствующее этой серии растворов количество совершенно одинаковых по диаметру и прозрачности пробирок. Помещают их в штатив и наливают тщательно в каждую пробирку одинаковое количество (по 5 мл) буферного раствора с постепенно увеличивающимся значением pH. Прибавляют в каждую пробирку по 2 капли кислотно-основного индикатора (какие индикаторы применять - указывает преподаватель) и перемешивают.
В зависимости от значения pH индикатор по-разному окрашивает раствор в пробирках. Таким образом, получают две калориметрические шкалы с различными интервалами перехода окраски.