ОПЫТ 1. Изучение зависимости скорости реакции Г. Ландольта от концентраци иодата калия.

Уравнение реакции Г. Ландольта (1886 г):

2KIO₃ + 5Na₂SO₃ + H₂SO₄ ® I₂ + K₂SO₄ + 5Na₂SO₄ + H₂O.

Её окончанию соответствует выделение свободного иода, который соединяется с крахмалом, содержащимся в растворе, образуя соединение темно-синего цвета.

Выполнение:

Закрепите в зажимах 3 бюретки и заполните их рабочими растворами:

Первую бюретку – раствором иодата калия, содержащим крахмал; вторую бюретку – раствором сульфита натрия, подкисленным серной кислотой; третью бюретку – дистиллированной водой.

1-а) В пробирку № 1 отмерьте 10 см³ раствора KIO₃, а в пробирку № 2 – 10 см³ раствора Na₂SO₃. Содержимое пробирок быстро смешайте в химическом стакане, включив одновременно секундомер. Определите время появления синей окраски раствора, результат занесите в таблицу 1. Тщательно промойте стакан.

1-б) В пробирку № 1 отмерьте 5 см³ раствора KIO₃ и 5 см³ Н₂О, а в пробирку № 2 – 10 см³ раствора Na₂SO₃. Смешайте растворы в стакане, как в предыдущем опыте, включив одновременно секундомер. Определите время появления синей окраски раствора, результат занесите в таблицу 1. Тщательно промойте стакан.

1-в) В пробирку № 1 отмерьте 2,5 см³ раствора KIO₃ и 7,5 см³ воды, а в пробирку № 2 – 10 см³ раствора Na₂SO₃. Растворы смешайте, как в предыдущих опытах и определите время протекания реакции. Результаты внесите в таблицу 1

Таблица 1

Опыт	Пробирка № 1	Пробирка № 2	Конц. KIO3 после смешив. р-ров, моль/дм3	Время t, с	Условная скорость, v усл.= 1/ t
Объем р-ра KIO3, см3	Объем воды, см3	Объем р-ра Na2SO3, см3
1-а
1-б
1-в	2,5	7,5

 

Задания:

Заполните таблицу. Учтите, что концентрация KIO₃ в растворе, находящемся в бюретке, равна 0,02 моль/дм³. В опыте 1-а исходный раствор KIO₃ объемом 10 см³ вы разбавили до объема 20 см³. Так как объем раствора увеличился в 2 раза, то концентрация KIO₃ в нем уменьшилась в 2 раза и составили 0,02: 2 = 0,01 моль/ дм³. Аналогично рассчитайте концентрации KIO₃ в опытах 1-б и 1-в.

Условную скорость реакции вычислите как величину, обратную времени её протекания:

v _усл.= 1/ t.

Простройте график зависимости условной скорости реакции от концентрации KIO₃.

Оцените кинетический порядок реакции по KIO₃. Сделайте вывод о влиянии концентраций реагентов на скорость реакций.

 

 

ОПЫТ 2. Изучение зависимости скорости реакции Г. Ландольта от температуры

Выполнение:

В пробирку № 1 отмерьте 2,5 см³ раствора KIO₃ и 7,5 см³ воды, а в пробирку № 2 – 10 см³ раствора Na₂SO₃. Растворы в пробирках подогрейте в водяной бане на 10 – 30 ^оС. С помощью термометра определите температуру растворов и сразу после этого смешайте их, как в предыдущих опытах. Определите время протекания реакции, результат внесите в таблицу 2.

Таблица 2

Опыт	Пробирка № 1	Пробирка № 2	Температура растворов, °С	Время t, с	Условная скорость, v усл.= 1/ t
Объем р-ра KIO3, см3	Объем воды, см3	Объем р-ра Na2SO3, см3
	2,5	7,5
1-в	2,5	7,5

 

Задания:

Заполните таблицу, внеся в её последнюю строку результаты опыта 1-в. Сравните результаты опытов 2 и 1-в. Рассчитайте примерное значение температурного коэффициента скорости реакции. Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость реакций.

 

ОПЫТ 3. Изучение влияния сульфата меди(II) на скорость восстановления роданида железа(III).

В данном опыте вы изучите влияние сульфата меди(II) на скорость реакции восстановления роданида железа(III) тиосульфатом натрия:

2Fe(NCS)₃ + 2Na₂S₂O₃ = 2Fe(NCS)₂ + 2NaNCS + Na₂S₄O₆.

Окончанию данной реакции соответствует полное обесцвечивание раствора.

 

Выполнение:

Приготовьте исходный раствор роданида железа(III), смешав в пробирке примерно по 2 см³ разбавленных растворов FeCl₃ и KNCS:

FeCl₃ + 3KNCS ↔ Fe(NCS)₃ + 3KCl.

Полученный раствор разделите на 2 части (в 2-х пробирках).

В первую пробирку с раствором роданида железа(III) добавьте 1 каплю раствора тиосульфата натрия, содержимое пробирки перемешайте. Обратите внимание на скорость обесцвечивания раствора.

В другую пробирку с раствором роданида железа(III) добавьте 1 каплю очень разбавленного раствора сульфата меди(II), а затем 1 каплю раствора тиосульфата натрия. Содержимое пробирки перемешайте. Что наблюдается?

Задания: Запишите наблюдаемые эффекты. Какова роль сульфата меди(II) в процессе восстановления роданида железа(III) тиосульфатом натрия? Сделайте вывод о влиянии катализаторов на скорость химических реакций.