BADANIE WPŁYWU STĘŻENIA NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH
W doświadczeniu wykorzystujemy reakcję rozpadu kwasu tiosiarkowego(VI) (H2S2O3), według reakcji,
H2S2O3 ® H2SO3 + S
Nietrwały kwas tiosiarkowy(VI) otrzymuje się w wyniku reakcji tiosiarczanu(VI) sodu i kwasu siarkowego(VI).
Na2S2O3 ® H2SO4 ® H2S2O3 + Na2SO4
Do wykonania ćwiczenia przygotowuje się roztwory Na2S2O3 o różnych stężeniach, następnie dodaje się kolejno po 3 cm3 roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 0,25 mol/dm3. W momencie dodania kwasu uruchamia stoper się i należy zmierzyć czas reakcji.
Obliczam stężenie molowe Na2S2O3
Cm = n/Vr
n- liczba moli
N = ms/u
ms- masa substancji
u- masa molowa
1. C Na2S2O3 = 0,5 mol/dm3
2. Vr = 8ml +2ml = 10ml = 0,01 dm3
n = Cm * Vr = 0,5 * 0,008 = 0,004 mol
Cm = n/Vr = 0,004/0,01 = 0,4 mol/dm3
3. Vr = 6ml + 4ml = 10ml = 0,01 dm3
n = 0,5 * 0,006 = 0,003 mol
Cm = 0,003/0,01 = 0,3 mol/dm3
4. Vr = 4ml + 6ml = 10ml = 0,01 dm3
n = 0,5 * 0,004 = 0,002 mol
Cm = 0,002/0,01 = 0,2 mol/dm3
5. Vr = 2ml + 8ml = 10ml = 0,01dm3
n = 0,5 * 0,002 = 0,001mol
Cm = 0,001/0,01 = 0,1 mol/dm3
6. Vr = 1ml + 9ml = 10ml = 0,01 dm3
n= 0,5 * 0,001 = 0,0005mol
Cm = 0,0005/0,01 = -0,05 mol/dm3
Obliczam szybkość reakcji.
Vśr = DC/Dt
1. V1 = 0,5 : 8,5 = 0,05
2. V2 = 0,4 : 14 = 0,03
3. V3 = 0,3 : 21,5 = 0,01
4. V4 = 0,2 :34,5 = 0,005
5. V5 = 0,1 : 67,5 = 0,001
6. V6 = 0,05 : 132,5 = 0,0003
Nr
Objętość roztw.Na2S2O3
[cm3]
Objętość wody [cm3]
Stężenie [mol/dm3]
C H2S2O3 = C Na2S2O3
Średni czas reakcji [s]
Szybkość reakcji
[mol/dm3 s]
1
2
3
4
5
6
10
8
0
9
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,05
8,5
14
21,5
34,5
67,5
132,5
0,03
0,01
0,005
0,001
0,0003
Wykres zależności szybkości reakcji od stężeń reagentów.
Szybkość reakcji chemicznej jest zależna od stężenia substancji reagującej (substratów). Im stężenie jest większe to szybkość zachodzenia reakcji zwiększa się.
WPŁYW TEMPERATURY NA SZYBKOŚĆ REAKCJI.
Do doświadczenia należy przygotować 5 par probówek, jedna powinna zawierać 5cm3 tiosiarczanu(VI) sodu o stężeniu 0,5 mol/dm3, a druga 5cm3 kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,25mol/dm3. Reakcje należy przeprowadzać w temperaturach: 20, 30, 40, 50, 60°C. Następnie probówki się grupuje i używając zlewki z wodą oraz termometru przeprowadza się reakcję w pięciu różnych temperaturach.
Obliczam stężenie molowe Na2S2O3 po dodaniu kwasu.
Vr = 5 + 5 = 10cm3 = 0,01dm3
n = Cm * Vr = 0,5 * 0,005 = 0,025mola
Cm = 0,025/0,01 = 0,25mol/dm3
V = DC/Dt
1. V1 = 0,25 :15,5 = 0,016
2. V2 = 0,25 :11,5 = 0,021
3. V3 = 0,25 : 8 = 0,0312
4. V4 = 0,25 : 4 = 0,0625
5. V5 = 0,25 : 2 = 0,1250
Obliczam współczynnik temperaturowy.
Q = V2/V1
Q1 = ---
Q2 = 1,35
Q3 = 1,44
Q4 = 2,00
Q5 = 2,00
Tempera-tura
[°C]
Współczynnik temperaturowy
Q
0,25
Bonifacy7