Опыт 1. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Скорость химической реакции (V) прямо пропорциональна произведению молярных концентраций (С) реагирующих веществ в степенях, соответствующих их стехиометрическим коэффициентам (закон действия масс).

Для гомогенной реакции вида mA + nB = pC + qD

V = kс · C_A^m · C_Bⁿ,

где kс – константа скорости. kс зависит от природы реагирующих веществ и температуры и не зависит от концентрации. V= kс при единичных концентрациях взаимодействующих веществ.

Для газовой системы скорость прямой реакции можно записать двояко: и , где р_Н2 и р_N2 – парциальные давления водорода и азота.

Выполнение опыта. В пробирку поместить 3 - 5 капель 1 н. раствора тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ и добавить 2 - 3 капли 2 н. раствора серной кислоты H₂SO₄.

Через некоторое время наблюдать помутнение раствора, вызванное выделением свободной серы. Реакция идет по уравнению:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O + S¯.

Время, которое проходит от момента сливания растворов до появления заметного помутнения, характеризует скорость реакции.

Повторить опыт, используя большие количества реагентов. Для этого в три большие пробирки налить разбавленный (1:200) раствор Na₂S₂O₃: в первую – 5 мл, во вторую – 10 мл, в третью – 15 мл. В первую пробирку добавить 10 мл воды, во вторую – 5 мл воды.

В три другие пробирки налить по 5 мл разбавленной (1:200) серной кислоты.

В пробирки с Na₂S₂O₃ прилить при помешивании по 5 мл приготовленной H₂SO₄ и точно отметить (по секундной стрелке часов или секундомеру), через сколько секунд после приливания кислоты наблюдается образование мути в каждой пробирке.

Результаты записать в форме таблицы:

Результаты опыта представить графически, отложив скорость реакции V = 1/t на оси ординат, а концентрации растворов – на оси абсцисс.