1). По экспериментальным данным постройте зависимость V’=f(T). Помимо полученных в опыте 3 данных используйте результаты опыта 2 (вариант 1).
2). Используя значения V’ при разных температурах T, вычислите температурный коэффициент g.
3). Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость исследованной реакции.
4). Нанесите полученные экспериментальные точки на координатную плоскость y=1nV’, x=1/Т. Постарайтесь начертить прямую так, чтобы она проходила максимально близко ко всем экспериментальным точкам. Из тангенса угла наклона прямой рассчитайте значение энергии активации данной реакции.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2
Химическое равновесие
Цель работы:
Изучение влияния различных факторов на установление и смещение химического равновесия.
Оборудование и реактивы:
Пробирки. Хлорид аммония. Растворы: хлорида железа (III) (очень разб. и конц.), тиоцианата аммния (очень разб. и конц.), хромата калия (1 М), серной кислоты (1 М), гидроксида калия (2 М).
ОПЫТ 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на химическое равновесие
Реакция между хлоридом железа (Ш) FеСl3 и тиоцианатом аммония NH4SCN протекает по уравнению
FеС13 + 3NH4SCN ↔ Fе(SСN)3 + 3NH4Cl
Различная окраска исходных и получающихся веществ дает возможность наблюдать смещение химического равновесия в зависимости от концентрации веществ. Образующийся в результате реакции тиоцианат железа (Ш) Fe(SCN)3 имеет кроваво-красный цвет. По изменению интенсивности окраски
раствора можно судить о его концентрации. Если при изменении условий красная окраска раствора усиливается, то равновесие смещается вправо. При уменьшении интенсивности окраски равновесие смещается влево.
Налить в пробирку на 1/4 ее объема очень разбавленного раствора FеСl3 и прибавить равный объем очень разбавленного раствора NH4SCN. Исходные растворы должны быть бесцветными, а полученный иметь
Номер пробирки | Что добавлено | Изменение интенсивности окраски | Направление смещения равновесия (вправо, влево) |
цвет чая.
Полученный раствор разлить поровну в четыре пробирки. В первую пробирку из капельницы внести 2—3 капли концентрированного раствора FеCl3, во вторую — 2 – 3 капли концентрированного раствора NH4SCN, в третью — внести шпателем немного кристаллов NH4Cl, четвертую пробирку оставить для сравнения. Содержимое трех пробирок энергично перемешать. Обратить внимание на изменение окраски растворов в пробирках и сравнить с окраской раствора в пробирке, оставленной для сравнения. Результаты опыта записать в таблицу по форме:
Объяснить результаты опыта, исходя из принципа Ле Шателье. Написать выражение константы химического равновесия данного процесса. Пользуясь этим выражением, объяснить изменение окраски в каждой пробирке.
ОПЫТ 2. Влияние среды на смещение химического равновесия
Соли хромовой кислоты — хроматы — окрашены в желтый цвет, а соли дихромовой кислоты — дихроматы — в оранжевый цвет. В растворах этих солей имеет место равновесие:
2СгО42- + 2H+ ↔ Cr2O72- + H2O
хромат-ион дихромат-ион
(желтый) (оранжевый) которое легко смещается при изменении концентрации ионов водорода.
В пробирку внести 5—6 капель раствора дихромата калия и прибавить столько же капель разбавленного раствора гидроксида калия. Наблюдать переход окраски. Затем к этому же раствору по каплям прибавлять раствор H2SO4 до тех пор, пока окраска раствора не станет прежней. Объяснить, исходя из принципа Ле Шателье, изменение окраски раствора.
Опыт 3. Влияние катализатора на скорость реакции
Каталитическое восстановление железа (III)
Выполнениеработы. В две пробирки внести по 10 капель 0,5 н. раствора роданида калия и по 1 капле 0,5 н. раствора хлорида железа (III). Что наблюдается? В одну из пробирок добавить 1 каплю 1 н. раствора сульфата меди. В обе пробирки внести по 10 капель тиосульфата натрия. Наблюдать различную скорость обесцвечивания растворов, которое происходит вследствие восстановления железа (III) до железа (II) тиосульфатом натрия.
Запись данных опыта. Отметить все наблюдаемое. Написать уравнения реакций:
а) взаимодействия хлорида железа (III) с роданидом калия, в результате которого образуется Fe(SCN)2 красного цвета; б) восстановления железа (III) в железо (II) тиосульфатом натрия, протекающую по уравнению:
2Fe(SCN)3 + 2Nа2S2О3 = Na2S4O6, + 2Fe(SCN)2 +2NaSCN
Какую окраску имеет Fe(SCN)2? Что являлось катализатором в данном опыте.