Лабораторная работа № 6 «Изучение влияния различных факторов на скорость химических реакций и смещение равновесия»

Цель работы. На конкретных примерах установить зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ, температуры проведения процесса, рН среды растворов и роли катализирующих веществ.

Приборы и реактивы. Лабораторные технические весы. Электроплитка. Термометр. Секундомер. Пробирки. Мерные пробирки. Химические стаканы. Пипетки. Фильтровальная бумага. Растворы кислот: HNO₃ (2 н), H₂SO₄ (2 н), HCl (2 н), CH₃COOH (2 н). Растворы солей: MnSO₄, Na₂C₂O₄ (0,1 н), KMnO₄ (0,1 н; 0,025 н), KBr (0,1 н). Металлический цинк и магний. Кристаллический (NH₄)₂S₂O₈.

Порядок выполнения работы Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.

• 1. Взвесить на технических весах равные навески цинка и магния.
• 2. В две пробирки налить по 5 мл 2 н соляной кислоты. В одну опустить магний, а в другую цинк.
• 3. В какой из пробирок происходит более интенсивное выделение водорода? Почему? Написать уравнения происходящих реакций.

Опыт 2. Влияние температуры процесса на скорость химической реакции.

• 1. В два стакана (№ 1, 2) налить по 10 мл раствора перманганата калия (0,025 н) и по 5 мл серной кислоты.
• 2. В другие два стакана (№ 3, 4) налить по 10 мл оксалата натрия и по 5 мл серной кислоты.
• 3. Растворы в стаканах № 1 и 3 нагреть на водяной бане до температуры 42−43 ^оС, а стаканах № 2, 4 — до 52−53 ^оС.
• 4. Нагретые растворы 1 и 3 слить между собой, одновременно включив секундомер. Зафиксировать время исчезновения малиновой окраски перманганата калия.
• 5. То же проделать с растворами 2 и 4.
• 6. Написать уравнение реакции. Сделать вывод о влиянии температуры на скорость реакции.

Опыт 3. Влияние рН среды на скорость химической реакции.

• 1. В два стакана налить по 10 мл раствора перманганата калия (0,1 н).
• 2. В один стакан добавить 2,5 мл раствора серной кислоты, а в другой — 2,5 мл уксусной кислоты.
• 3. Одновременно в оба стакана добавить по 10,0 мл раствора бромида калия и включить секундомер, зафиксировав время исчезновения малиновой окраски перманганата калия.
• 4. Написать уравнение реакций. Сделать вывод о влиянии силы кислоты на скорость реакции.

Опыт 4. Влияние катализатора на скорость химической реакции.

• 1. В две пробирки внести по 3−4 мл раствора сульфата марганца (II) и подкислить таким же объемом 2 н раствора азотной кислоты.
• 2. В одну из пробирок добавить одну каплю раствора нитрата серебра и в обе пробирки по несколько кристалликов персульфата аммония ((NH₄)₂S₂O₈).

Реакция выражается уравнением:

• 2MnSO₄ + 5(NH₄)₂S₂O₈ + 8H₂O = 2HMnO₄ + 5(NH₄)₂SO₄ + 7H₂SO₄.
• 3. В какой из пробирок раньше появилось окрашивание? Какой из ионов является катализатором в данной реакции?