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

Vr- objętość roztworu

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

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.

Cm = n/Vr

Vr = 5 + 5 = 10cm3 = 0,01dm3

n = Cm * Vr = 0,5 * 0,005 = 0,025mola

Cm = 0,025/0,01 = 0,25mol/dm3

Obliczam szybkość reakcji.

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