 |
Скорость химической реакции
|
|
|
|
Правила оформления лабораторных работ.
1. Лабораторная работа оформляется на развороте тетради. На левой странице записывается дата, номер лабораторной работы и её название.
2. Ниже указывается цель лабораторной работы.
3. Далее приводятся ответы на контрольные вопросы. Ответы не должны быть слишком пространными (1-2 предложения). Для задач записывается полное решение.
4. Результаты опытов оформляются в виде таблицы, состоящей из 4 граф:
| Название опыта | Ход работы | Наблюдения | Выводы |
5. Название опыта и ход работы располагаются на левой странице, а наблюдения и выводы на правой. В ходе работы записывается порядок выполнения опыта, в наблюдениях – явления, которые вы наблюдаете, а так же расчеты, уравнения реакций и графики (графики можно вынести за пределы таблицы). Вывод должен соотноситься с целью работы и не должен повторять наблюдения.
6. Лабораторная работа, за исключением наблюдений и выводов, оформляется дома. Без оформленной лабораторной работы студент не допускается к ее выполнению. Номер лабораторной работы соответствует ее порядковому номеру и не всегда совпадает с номером, указанным в лабораторном практикуме.
Лабораторная работа № 1
Приготовление растворов заданной концентрации.
Цель работы: научиться готовить растворы заданной концентрации.
Приборы: технические весы, 2 колбы или 2 стакана объёмом 100 мл, 2 цилиндра объёмом 50 мл, стеклянная палочка, ареометр.
Реактивы: хлорид натрия.
Ход работы
Опыт 1.1. Приготовление раствора хлорида натрия.
Рассчитать массу NaСl и объем воды, необходимые для приготовления 30мл 10% раствора с плотностью 1,0707г/см3. Отвесить на технических весах расчетное количество соли в стакан, предварительно его взвесив. В цилиндр налить необходимое количество воды и вылить в стакан. Хорошо перемешивая, растворить соль. Перелить полученный раствор в цилиндр и померить плотность с помощью ареометра.
|
|
|
Опыт 1.2. Приготовление разбавленного раствора хлорида натрия.
Рассчитать объем воды, необходимый для приготовления раствора хлорида натрия заданной концентрации (по указанию преподавателя), из раствора, полученного в первом опыте. В цилиндр налить рассчитанное количество воды, вылить в стакан и добавить рассчитанное количество раствора соли, полученного в опыте 1. Правильно ли приготовлен раствор определить с помощью ареометра.
Контрольные вопросы
1.Дайте определение понятиям: массовая доля вещества, молярная концентрация вещества, нормальная концентрация вещества. Укажите их единицы измерения.
2.Какой объем воды необходим для приготовления 20 г 5 % раствора гидроксида натрия. (Ответ: 380 мл)
3.Рассчитайте молярную (См) и нормальную (Сн) концентрацию раствора фосфорной кислоты с массовой долей 14,6 % (плотность раствора (ρ) равна 1,08г/мл)? (Ответ: 1,6 моль/л и 4,8 моль экв/л)
Лабораторная работа № 2
Определение теплового эффекта реакции нейтрализации одноосновной кислоты раствором
Щёлочи
Цель работы: научиться экспериментально определять тепловые эффекты химических реакций.
Реактивы: 1 М кислоты - соляная или азотная и 1 М щелочи - NaOH или KOH.
Приборы: упрощенный калориметр (рис. 1).
Ход работы
1. Внутренний стакан калориметра взвесить с точностью до 0,1 г (m1), затем налить в него из бюретки 25 мл 1 М раствора кислоты и поместить стакан обратно в калориметр. В другой сухой стакан налить из бюретки 25 мл 1 М раствора щелочи.
2. Измерить температуру раствора кислоты с точностью до 0,1°. Температуру раствора щелочи можно не измерять, т.к. оба раствора хранятся в одной комнате и имеют одну и ту же температуру. Не вынимая из раствора кислоты термометр, быстро вылить раствор щелочи в кислоту. Осторожно перемешать раствор термометром, наблюдая за изменением температуры. Когда повышение температуры прекратится, отметить максимальную температуру раствора.
|
|
|
3. Когда раствор охладится до комнатной температуры, взвесить внутренний стакан калориметра с раствором с точностью до 0,1 г (m2).
| Рис. 1. Упрощенный калориметр, состоящий из двух стаканов (внешнего емкостью 250 – 300 мл и внутреннего емкостью 100 мл), корковой пробки и термометра с делениями на 0,1° (внутренний стакан для уменьшения теплоотдачи помещен на корковую пробку). |
Форма записи наблюдений и обработка результатов
Масса внутреннего стакана - m1 (г); объем раствора кислоты - Vк (мл); объем раствора щелочи - Vщ (мл); концентрация кислоты - Ск (моль/л); концентрация щелочи - Сщ (моль/л); начальная температура - t1 (°C); конечная температура - t2 (°C); масса внутреннего стакана с раствором - m2 (г).
1. Теплота, выделенная при реакции нейтрализации, расходуется на нагревание раствора: q = с·m (t2 – t1). Теплоемкость раствора (с) принять равной теплоемкости воды, которая составляет 1 ккал/(кг·К);
Теплотой, расходуемой на нагревание калориметра, пренебречь.
2. Массу раствора найти по разности m = m2 – m1.
3. Количество вещества, содержащееся в 25 мл 1 М раствора, составляет 0,025 моль. Тепловой эффект реакции относится к 1 моль и выражается в ккал или кДж (1 ккал = 4,184 кДж). Следовательно, Q = q/0,025 (ккал/моль).
3. Рассчитать тепловой эффект реакции нейтрализации одноосновной кислоты и определить процент ошибки, если теоретическое значение эффекта равно 13,7 ккал.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятию «энтальпия химической реакции».
2. Напишите уравнения химической реакции (в полном и сокращенном ионном виде), тепловой эффект которой определялся в эксперименте. Каков знак энтальпии и теплового эффекта этой реакции?
3. Какова размерность теплового эффекта химической реакции?
Лабораторная работа № 3
Скорость химической реакции
Цель работы: изучить влияние концентрации реагирующих веществ, температуры и присутствия катализаторов на скорость химической реакции.
|
|
|
Приборы и посуда: весы с разновесом; штатив с лапкой и кольцом; метроном или секундомер; термометр на 100 °С; штатив с пробирками; пробирки емкостью 50 мл с номерами (3 шт.); мерный цилиндр для воды на 25 мл; мерные цилиндры емкостью 25 мл для растворов тиосульфата натрия Na2S2О3 и серной кислоты H2SO4; химические стаканы емкостью 200 мл (2 шт.) и 25 мл (1 шт.); пипетка; шпатель; лучина.
Реактивы: серная кислота H2SO4 (2 н и 1:200); 2) тиосульфат натрия Na2S2О3 (1 н и 1:200); перекись водорода (3 %); оксид марганца (IV).
Ход работы
|
|
|
