Практикум по общей химии. Охинов Б.Д - 30 стр.

UptoLike

Рубрика: 

59
Таблица 2
Число капель
Номер
про-
бирки
322
OSNa
42
SOH
Тем-
пера-
тура
опыта,
C
o
Время
появления
помутне-
ния
t , с
Относи-
тельная ско-
рость реак-
ции
t1000v
=
1 10 1
2 10 1
3 10 1
Пользуясь правилом Вант-Гоффа и опытными данными,
рассчитайте температурный коэффициент реакции.
Опыт 3. Зависимость скорости реакции в гетерогенной
системе от величины поверхности реагирующих веществ. В
две пробирки налейте по 5 мл концентрированной соляной ки-
слоты (1:1). Уравновесьте на весах маленький (массой прибли-
зительно 0,5 г) кусочек карбоната кальция
3
CaCO на одной
чашке, порошкообразный карбонат кальцияна другой. Обе
навески
3
CaCO одновременно внесите в разные пробирки с со-
ляной кислотой. Отметьте, во сколько раз различаются скорости
реакции в зависимости от состояния
3
CaCO .
Опыт 4. Влияние катализатора на скорость реакции.
Пероксид водорода
22
OH при комнатной температуре разлага-
ется довольно медленно, но эту реакцию можно ускорить введе-
нием катализатора, например оксида четырехвалентного мар-
ганца
2
MnO .
В две пробирки наберите по 2-3 мл 3%-ного раствора пе-
роксида водорода. В одну из пробирок внесите на кончике шпа-
теля небольшое количество
2
MnO .
Как изменилась скорость реакции разложения
22
OH
по-
сле добавления диоксида марганца?
Гетерогенный или гомогенный катализ имеет место?
60
Составьте уравнение реакции.
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Химическая реакция, протекающая слева направо, называ-
ется прямой реакцией, и наоборот, реакция, протекающая справа
налево, – обратной реакцией.
Состояние обратимой системы, при которой скорость пря-
мой реакции равна скорости обратной реакции, называется хи-
мическим равновесием.
В равновесном состоянии продолжают протекать и пря-
мая, и обратная реакции, но так как скорости их равны, концен-
трации всех веществ в реакционной системе не изменяются. Эти
концентрации называются равновесными.
Для обратимой реакции
dDcCbBaA
+
=
+
в состоянии
равновесия закон действующих масс будет иметь вид:
ba
прпр
]B[]A[kv = ;
dc
обробр
]D[]C[kv = ,
где
]D[],C[],B[],A[ равновесные концентрации. Так как по
определению равновесия скорости прямой и обратной реакций
равны
обрпр
vv
=
, то получаем:
dc
обр
ba
пр
]D[]C[k]B[]A[k =
.
В полученном выражении сгруппируем константы скоро-
стей прямой и обратной реакций в левую часть уравнения, а рав-
новесные концентрации веществв правую часть:
ba
dc
обр
пр
]B[]A[
]D[]C[
k
k
=
.
Отношение констант скоростей прямой и обратной реак-
ций является величиной постоянной и называется константой
равновесия
p
K
:
обр
пр
p
k
k
K =
;
ba
dc
p
]B[]A[
]D[]C[
K
=
.
Последняя формула представляет собой закон действую-
щих масс в равновесной системе. Не забывайте, что концентра-
ции твердых веществ в закон действия масс не входят и, следо-
                                                                       Составьте уравнение реакции.
                                                     Таблица 2                    ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Номер      Число капель       Тем-      Время        Относи-
 про-                         пера-   появления    тельная ско-         Химическая реакция, протекающая слева направо, называ-
         Na 2S2O3 H 2 SO 4
бирки                         тура    помутне-      рость реак-   ется прямой реакцией, и наоборот, реакция, протекающая справа
                             опыта,    ния t , с       ции        налево, – обратной реакцией.
                              o
                                  C                v = 1000 t           Состояние обратимой системы, при которой скорость пря-
                                                                  мой реакции равна скорости обратной реакции, называется хи-
  1        10        1                                            мическим равновесием.
  2        10        1                                                  В равновесном состоянии продолжают протекать и пря-
  3        10        1                                            мая, и обратная реакции, но так как скорости их равны, концен-
                                                                  трации всех веществ в реакционной системе не изменяются. Эти
                                                                  концентрации называются равновесными.
      Пользуясь правилом Вант-Гоффа и опытными данными,
                                                                        Для обратимой реакции aA + bB = cC + dD в состоянии
рассчитайте температурный коэффициент реакции.
                                                                  равновесия закон действующих масс будет иметь вид:
      Опыт 3. Зависимость скорости реакции в гетерогенной
системе от величины поверхности реагирующих веществ. В                  v пр = k пр ⋅ [A]a ⋅ [B]b ;  v обр = k обр ⋅ [C]c ⋅ [D]d ,
две пробирки налейте по 5 мл концентрированной соляной ки-        где [A ], [B], [C], [D] – равновесные концентрации. Так как по
слоты (1:1). Уравновесьте на весах маленький (массой прибли-      определению равновесия скорости прямой и обратной реакций
зительно 0,5 г) кусочек карбоната кальция CaCO 3 на одной         равны v пр = v обр , то получаем:
чашке, порошкообразный карбонат кальция – на другой. Обе
навески CaCO 3 одновременно внесите в разные пробирки с со-
                                                                                 k пр ⋅ [A]a ⋅ [B]b = k обр ⋅ [C]c ⋅ [D]d .
ляной кислотой. Отметьте, во сколько раз различаются скорости           В полученном выражении сгруппируем константы скоро-
                                                                  стей прямой и обратной реакций в левую часть уравнения, а рав-
реакции в зависимости от состояния CaCO 3 .
                                                                  новесные концентрации веществ – в правую часть:
      Опыт 4. Влияние катализатора на скорость реакции.                                   k пр [C]c ⋅ [D]d
Пероксид водорода H 2 O 2 при комнатной температуре разлага-                                   =            .
                                                                                          k обр [A]a ⋅ [B]b
ется довольно медленно, но эту реакцию можно ускорить введе-
нием катализатора, например оксида четырехвалентного мар-              Отношение констант скоростей прямой и обратной реак-
ганца MnO 2 .                                                     ций является величиной постоянной и называется константой
      В две пробирки наберите по 2-3 мл 3%-ного раствора пе-      равновесия K p :
роксида водорода. В одну из пробирок внесите на кончике шпа-                             k пр             [C]c ⋅ [D]d
теля небольшое количество MnO 2 .                                                 Kp =           ;   Kp =             .
                                                                                         k обр            [A]a ⋅ [B]b
      Как изменилась скорость реакции разложения H 2 O 2 по-           Последняя формула представляет собой закон действую-
сле добавления диоксида марганца?                                 щих масс в равновесной системе. Не забывайте, что концентра-
      Гетерогенный или гомогенный катализ имеет место?            ции твердых веществ в закон действия масс не входят и, следо-

                              59                                                                     60