Badanie wpływu stężenia na szybkość reakcji chemicznej

Do doświadczenia wykorzystujemy reakcje:

Na2S2O3 + H2SO4 ® H2SO3 + Na2SO4

Jest to reakcja bardzo szybko, dopiero później zaczyna się rozpad kwasu tiosiarkowego (VI) według reakcji:

H2S2O3 ® H2SO3 + S

Jako produkt reakcji wydziela się siarka w postaci bardzo drobnej białej zawiesiny. Pojawienie się tej zawiesiny przyjmuje się jako znak, że zaszła ilościowa reakcja.

Wykonanie ćwiczenia:

Do probówek wlewamy roztwory Na2S2O3 o stężeniach jak w tabelce, a następnie do nich dodajemy po 3 cm3 roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 0,25mol/dm3. W momencie wlania kwasu włączamy stoper i mierzymy czas jaki upłynie do pojawienia się białej zawiesiny.

Obliczenia:

C1                            V1

Cx

C2                            V2

V1/V2 = (Cx – C2)/C1 – Cx)

0,5                            8

Cx

0                            2

8/2 = (Cx1 – 0)/(0,5 – Cx1)

Cx1 = 0,4 mol/dm3

0,5                            6

Cx

0                            4

6/4 = (Cx2 – 0)/(0,5 – Cx12)

Cx2 = 0,3 mol/dm3

0,5                            4

Cx

0                            6

4/6 = (Cx3 – 0)/(0,5 – Cx3)

Cx3 = 0,2 mol/dm3

0,5                            2

Cx

0                            8

2/8 = (Cx4 – 0)/(0,5 – Cx4)

Cx4 = 0,1 mol/dm3

0,5                            1

Cx

0                            9

1/9 = (Cx5 – 0)/(0,5 – Cx5)

Cx5 = 0,05 mol/dm3

Szybkości reakcji wynoszą więc:

V = C/t

V1 = 0,5/13,35 = 0,037 mol/dm3×s

V2 = 0,5/16,9 = 0,029 mol/dm3×s

V3 = 0,5/21,5 = 0,023 mol/dm3×s

V4 = 0,5/32,9= 0,015 mol/dm3×s

V5 = 0,5/62,4 = 0,008 mol/dm3×s

V6 = 0,5/156,9 = 0,003 mol/dm3×s

Wnioski:

Tak jak się spodziewaliśmy szybkość reakcji maleje wraz ze wzrostem stężenia związku.

Badanie wpływu temperatury na szybkość reakcji chemicznej

Do doświadczenia wykorzystujemy reakcje:

Na2S2O3 + H2SO4 ® H2SO3 + Na2SO4

Jest to reakcja bardzo szybko, dopiero później zaczyna się rozpad kwasu tiosiarkowego (VI) według reakcji:

H2S2O3 ® H2SO3 + S

Jako produkt reakcji wydziela się siarka w postaci bardzo drobnej białej zawiesiny. Pojawienie się tej zawiesiny przyjmuje się jako znak, że zaszła ilościowa reakcja.

Wykonanie ćwiczenia:

Przygotowujemy pięć par probówek po dwie sztuki. Do jednej wlewamy 5 cm3  Na2S2O3 o stężeniu 0,5 mol/dm3, a do drugiej 5 cm3 roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 0,25mol/dm3. Kwas dodajemy do tiosiarczanu w temperaturach: 20, 30, 40, 50, 60 oC. W tym celu ogrzewa się wcześniej w łaźnie wodnej każdą parę próbek przed reakcją. W momencie wlania kwasu włączamy stoper i mierzymy czas jaki upłynie do pojawienia się białej zawiesiny.