SPRAWOZDANIE

ĆW. NR 5

TEMAT: Szybkość reakcji chemicznych i równowaga chemiczna.

Celem zajęć laboratoryjnych było zapoznanie się z czynnikami mającymi wpływ na

szybkość reakcji i na równowagę chemiczną.

Przebieg zajęć:

Zad. 1.

Zależność szybkości reakcji od stężenia substancji reagujących (badanie kinetyki reakcji

Landolta).

W zlewkach o pojemności 50 cm

3

przygotowano roztwór zawierający jodan(V) potasu ,

kwas siarkowy(VI) i skrobię w ilościach podanych w poniższej tabeli. Cylindrem miarowym
odmierzono 5 cm

3

siarczanu (VI) sodu, wlano do mieszaniny w zlewce, szybko wymieszano i

odmierzano czas aż do momentu pojawienia się granatowego zabarwienia. (Wyniki zanotowano w
tabeli). Czynności wykonano dla wszystkich podanych roztworów zawierających różne stężenia
jodanu(V) potasu.

Lp.

Zawartość zlewki

0,01 M

Na

2

SO

3

C

KIO

3

[mol/dm

3

]

Czas

[s]

0,02 M KIO

3

woda

0,5 M

H

2

SO

4

skrobia

1

5 ml

30 ml

1 ml

0,5 ml

5 ml

2,4*10

-3

19,09

2

10 ml

25 ml

1 ml

0,5 ml

5 ml

4,82*10

-3

9,94

3

15 ml

20 ml

1 ml

0,5 ml

5 ml

7,2*10

-3

5,88

Obliczenia:

1) V

1

= 5 ml = 0,005 dm

3

C

KIO3

= 0,02 M

C= n/V → n= C*V

n= 0,005*0,02= 1*10

-4

mola KIO

3

V

c

= V

KIO3

+ V

H2O

+ V

H2SO4

+ V

SKROBIA

+ V

na2SO3

= 5+30+1+0,5+5=41,5 ml= 0,0415 dm

3

C=n/V

C

= (1*10

-4

)/0,0415= 2,4*10

-3

M

2) V

2

= 10 ml= 0,01 dm

3

C

KIO3

= 0,02 M

n=C*V= 0,01*0,02= 2*10

-4

V

c

= 0,0415 dm

3

C= ( 2*10

-4

)/ 0,0415= 4,82*10

-3

M

3) V

3

= 15 ml= 0,015 dm

3

C

KIO3

= 0,02 M

n=C*V= 0,015* 0,02=3*10

-4

mola KIO

3

V

c

= 0,0415 dm

3

C=n/V= (3*10

-4

)/ 0,0415= 7,2*10

-3

M

Zaobserwowano: Po połączeniu jodu ze skrobią otrzymujemy granatowe zabarwienie. Ze wzrostem
stężenia jodu szybkość reakcji wzrasta. Im większe stężenie jodu tym szybciej otrzymujemy
granatowe zabarwienie roztworu.

2JO

3

-

+ 5SO

3

2-

+ 2H

+

= J

2

+ 5SO

4

2-

+ H

2

O

Zad.2. Wpływ temperatury na szybkość reakcji chemicznych.

a) 3 g NH

4

Cl rozpuszczono w ciepłej wodzie, w małej zlewce, używając do tego celu 10 cm

3

wody. Analogicznie przygotowano roztwór zawierający 4 g NaNO

2

, rozpuszczając go w 10 cm

3

wody. Następnie odmierzono po 3 cm

3

każdego z roztworów i wlano je do probówki z korkiem,

lekko wstrząsano jego zawartość i pozostawiono otwierając korek.
Zaobserwowano: Oba roztwory były klarowne. Po zmieszaniu wydzieliły się pęcherzyki gazu.

b) Powtórzono doświadczenie zlewając takie same objętości substratów, które zostały

uprzednio ogrzane do temperatury 70ºC. Obserwowano zmiany w intensywności wydzielania
gazowego produktu reakcji, wywołaną podwyższeniem temperatury reakcji.
Zaobserwowano:

NH

4

Cl + NaNO

2

→ NaCl + N

2

↑ + 2H

2

O

t1=32ºC (Nieznaczne wydzielanie się pęcherzyków gazu.)
t

2

=51ºC (Wyraźne wydzielanie się pęcherzyków gazu.)

t3=81ºC (Burzliwe wydzielanie się pęcherzyków gazu.)

Szybkość reakcji chemicznej wraz z temperaturą wzrasta.

Zad.3. Wpływ katalizatora na szybkość reakcji chemicznych.

a) kataliza heterogeniczna
Do trzech probówek ostrożnie nalano perhydol (30% H

2

O

2

) do 1/3 objętości. Do pierwszej z

probówek wrzucono grudkę braunsztynu, do drugiej nieco węgla aktywnego. Trzecią pozostawiono
do porównania z samym perhydrolem. Żarzącym się łuczywkiem sprawdzono intensywność
wydzielania się gazu.
Zaobserwowano:
Rozkład nadtlenku wodoru w obecności braunsztynu zachodzi bardzo gwałtownie. Łuczywko
zbliżone do wylotu probówki bardzo intensywnie się żarzy – świadczy to dużej ilości tworzącego
się tlenu. Braunsztyn (ditlenek manganu) jest tu katalizatorem i powoduje następujący rozkład:
2H

2

O

2

→2H

2

O + O

2

Łuczywko zbliżone do wylotu probówki bez katalizatora (porównawczej) nie żarzy się.

Woda utleniona jest związkiem nietrwałym, ulega samorzutnemu rozkładowi. Katalizatory

przyspieszają jej rozkład – zachodzi intensywniejsze wydzielanie się tlenu.

Zad.4. Wpływ temperatury na równowagę chemiczną reakcji.

Do dwóch probówek wlano po 1 cm

3

1 M roztworu CoCl

2

w 3 M roztworze NaCl. Jedną

probówkę pozostawiono jako porównawczą, drugą ogrzewano w płomieniu palnika – aż do zmiany
barwy z różowej na niebieską. Następnie probówkę ochłodzono i porównano zabarwienie
ochłodzonego roztworu z barwą roztworu nieogrzanego.
Zaobserwowano: Podczas podgrzewania probówki roztwór zmienił barwę z różowej na niebieską.

Co(H

2

O)

6

2+

+ 4Cl ↔ CoCl

4

2-

+ 6H

2

O ∆H>0

różowy niebieski

Podwyższenie temperatury sprzyja przesunięciu

równowagi w prawo.

Po ochłodzeniu niebieski roztwór wrócił do różowej barwy.
Równowaga reakcji jest równowagą dynamiczną, zależną od temperatury.

Zad.5. Wpływ zmiany stężeń substancji na stan równowagi chemicznej- równowaga między jonami
chromianowymi i dichromianowymi.

Do próbówki wlano około 1 cm

3

0,5 M roztworu K

2

CrO

4

i dodawano kilka kropli 1 M

roztworu H

2

SO

4

do zmiany barwy z żółtej na pomarańczową. W drugiej probówce przeprowadzono

reakcję odwrotną, tzn. do roztworu K

2

CrO

4

o stężeniu 0,5 M dodawano roztwór NaOH do zmiany

barwy.
Zaobserwowano: Po dodaniu do K

2

CrO

4

1 M roztworu H

2

SO

4

roztwór zmienił barwę z żółtej na

pomarańczową.

2CrO

4

2-

+ 2H

+

→ CrO

7

2-

+ H

2

O

ŻÓŁTY

POMARAŃCZOWY

Po dodaniu NaOH do K

2

CrO

4

roztwór zmienił barwę z pomarańczowej na żółtą.

CrO

7

2-

+ 2OH

+

→ 2CrO

4

2-

+ H

2

O

POMARAŃCZOWY

ŻÓŁTY

Jon C

2

O

7

2+

jest nietrwały w środowisku zasadowym, a trwały w kwasowym.

Jon CrO

4

2-

jest nietrwały w środowisku kwasowym, trwały w środowisku zasadowym.

Zad.6. Wpływ wydzielania się produktów trudno rozpuszczalnych, łatwo lotnych oraz słabo
zdysocjonowanych na równowagę reakcji chemicznych.

a) powstaje produkt trudno rozpuszczalnych
Do dwóch probówek wlano po około 5 cm

3

0,1 M roztworu NaCl. Następnie do pierwszej z nich

dodano około 3 cm

3

0,1 M roztworu KNO

3,

a do drugiej 0,1 M roztworu AgNO

3

.

Zaobserwowano: Po dodaniu KNO

3

do roztworu NaCl osad się nie wytrącił, roztwór pozostaje

klarowny. Powstała substancja jonowa.

NaCl + KNO

3

→

Po dodaniu AgNO

3

do roztworu NaCl otrzymujemy biały, mętny roztwór. Powstała substancja

trudno rozpuszczalna.

NaCl + AgNO

3

→ NaNO

3

+ ↓ AgCl

Na

+

+ Cl

-

+ Ag

+

+ NO

3

-

→ Na

+

+ NO

3

-

+ AgCl↓

BIAŁY OSAD

Ag

+

+ Cl

-

→ ↓ AgCl

b) powstaje produkt łatwo lotny
Do około 5 cm

3

1 M Na

2

CO

3

dodano około 2 cm

3

1 M Hcl.

http://notatek.pl/szybkosc-reakcji-chemicznych-i-rowno
waga-chemiczna-sprawozdanie?notatka