Ταχύτητα αντίδρασης και παράγοντες που την επηρεάζουν

Ταχύτητα αντίδρασης και παράγοντες που την επηρεάζουν στη Χημεία Β? Τάξη - Κατεύθυνσης

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. Δοκιμαστικοί σωλήνες μεγάλοι

2. Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

3. Κωνική φιάλη των 250 mL

4 Χρονόμετρο

5. Διάλυμα ΚΙΟ3 0,02Μ

6. Όξινο διάλυμα Να2SO3 που περιέχει 0,4% w/w άμυλο

7. Ογκομετρική φιάλη των 250 mL

8. Ποτήρι ζέσης των 250 mlL

9. Διάλυμα ΗCl 1M

10 Ζυγαριά ακρίβειας δεύτερου δεκαδικού ψηφίου

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

Πως παρασκευάζουμε τα διαλύματα που θα χρειαστούμε, από τις υπάρχουσες ουσίες στα Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών των Ενιαίων Λυκείων;

 

1 Παρασκευή 250 mL διαλύματος ΚΙΟ3 0,02M, από ΚΙΟ3 (Διάλυμα Α)

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ωρολογίου 1,07 g κρυσταλλικού ΚΙΟ3.

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη των 250 mL

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 250mL.

 

2 Όξινο διάλυμα Να2SO3 που περιέχει 0,4% w/w άμυλο (Διάλυμα Β)

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ωρολογίου 1,26 g κρυσταλλικού Να2SO3 .

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη των 250 mL χρησιμοποιώντας περίπου 50 mL απιονισμένου νερού.

? Ζυγίζουμε 1 g αμύλου. Το διαλύουμε σε μια ύαλο ωρολογίου με λίγο νερό ώστε να δημιουργηθεί ένα παχύρευστο υγρό, Το περιεχόμενο αυτό το μεταφέρουμε σε ποτήρι ζέσης με 150 mL νερό που θερμαίνεται με συνεχή ανάδευση μέχρι το διάλυμα να γίνει διαυγές. Μεταφέρουμε το περιεχόμενο του ποτηριού ζέσης στην ογκομετρική φιάλη των 250 mL.

? Προσθέτουμε για οξίνιση 10mL HCl 1M

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 250 mL.

 

Σημειώσεις:

Τα διαλύματα καλό είναι να είναι πρόσφατα. Στο διάλυμα του θειώδους νατρίου έχουμε, παρουσία οξυγόνου, οξείδωση σε θειικά .

Η αραίωση του διαλύματος ΚΙΟ3 , από ένα σημείο και μετά, δεν οδηγεί σε εμφάνιση χρώματος όταν αναμειχθεί με το διάλυμα B.

Καλό θα είναι το pH του διαλύματος Β να ελεγχθεί, για να βεβαιωθούμε ότι το διάλυμα είναι όξινο.

 

Πειραματική διαδικασία

 

1. Επίδραση της συγκέντρωσης στην ταχύτητα της αντίδρασης.

 

? Σε ένα στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων βάζουμε τέσσερεις δοκιμαστικούς σωλήνες.

? Στον 1ο αναμειγνύουμε 10 mL διαλύματος B με 10 mL διαλύματος Α. Μετράμε το χρόνο που χρειάζεται μέχρι να εμφανισθεί το μπλε χρώμα που οφείλεται στην επίδραση του ιωδίου στο άμυλο.

? Στον 2ο αναμειγνύουμε 10 mL διαλύματος B με 9 mL διαλύματος Α και 1 mL απιονισμένου νερού.

Μετράμε το χρόνο για την εμφάνιση του μπλε χρώματος.

? Στον 3ο αναμειγνύουμε 10 mL διαλύματος B με 7mL διαλύματος Α και 3 mL απιονισμένου νερού.

Μετράμε το χρόνο για την εμφάνιση του μπλε χρώματος.

? Στον 4ο αναμειγνύουμε 10 mL διαλύματος B με 5mL διαλύματος Α και 5 mL απιονισμένου νερού.

Μετράμε το χρόνο για την εμφάνιση του μπλε χρώματος.

 

Με τη μείωση της συγκέντρωσης του ΚΙΟ3 εμφανίζεται αύξηση του χρόνου εμφάνισης του μπλε χρώματος δηλαδή μείωση της ταχύτητας της αντίδρασης.

 

 

 

2. Επίδραση της θερμοκρασίας στην ταχύτητα της αντίδρασης.

? Δυο δοκιμαστικοί σωλήνες που περιέχουν 10 mL του διαλύματος Α και 10 mL του διαλύματος Β τοποθετούνται σε ποτήρι ζέσης που περιέχει νερό σε προκαθορισμένη θερμοκρασία ώστε να αποκτήσουν οι 2 δοκιμαστικοί σωλήνες την θερμοκρασία του νερού, Μετά χύνουμε το διάλυμα του σωλήνα Α στο σωλήνα του διαλύματος Β και μετράμε το χρόνο που χρειάζεται για την εμφάνιση του μπλε χρώματος. Η διαδικασία αυτή μπορεί να επαναληφθεί και σε διαφορετικές θερμοκρασίες και διαφορετικές αντιδράσεις. Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί αύξηση της ταχύτητας της αντίδρασης.

 

3. Πειραματικά δεδομένα από το εργαστήριο του ΕΚΦΕ Καρδίτσας

Επίδραση συγκέντρωσης

Διάλυμα Α

Απιονισμένο νερό

Διάλυμα Β

Εμφάνιση χρώματος

10 mL

0 mL

10 mL

17 s

9 mL

1 mL

10 mL

20 s

7 mL

3 mL

10 mL

25 s

5 mL

5 mL

10 mL

32 s (αρχίζει η εμφάνιση χρώματος το οποίο στη συνέχεια εξαφανίζεται)

Επίδραση θερμοκρασίας

10 mL 61 ο C

0 mL

10 mL 61 ο C

8 s

9 mL 61 ο C

1 mL

10 mL 61 ο C

10 s

7 mL 61 ο C

3 mL

10 mL 61 ο C

13 s

 

 


Ε.Κ.Φ.Ε. Καρδίτσας Σερ. Μπίτσιος τηλ. 2441 079 170 - 1 fax: 2441 079 172 e-mail: Αυτή η διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε. website: http://ekfe.kar.sch.gr

Το υλικό της σελίδας σε αρχεία για αποθήκευση: 1. Οδηγός ΕΚΦΕ (doc)

Παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση της χημικής ισορροπίας

(Β΄ Τάξη - Κατεύθυνσης)

 

ΥΛΙΚΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ:

1. Δοκιμαστικοί σωλήνες (ΧΗ.280.6)

2. Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων (ΧΗ.080.0)

3. Ποτήρι ζέσης των 250mL (ΧΗ.300.6)

4. Ογκομετρικοί κύλινδροι 10mL (ΧΗ.290.1)

5. Ογκομετρική φιάλη των 100mL(ΧΗ.295.4)

6. Σπάτουλα (ΧΗ.040.0)

7. Χωνί διήθησης (ΧΗ.180.1)

8. Ύαλος ωρολογίου (ΧΗ.235.0)

9. Ζυγός ηλεκτρονικός (ΓΕ.130.0)

10. Λύχνος Bunsen (XH.005.0)

11. Σταγονόμετρο (ΧΗ.260.0)

12. Λαβίδα δοκιμαστικών σωλήνων ξύλινη (ΧΗ.020.0)

13. Διχρωμικό κάλιο (ΟΥ.122)

14. Χρωμικό κάλιο (ΟΥ.570)

15. Υδροξείδιο του νατρίου (ΟΥ.450)

16. Υδροχλωρικό οξύ (ΟΥ.455)

17. Θειικός χαλκός (ΟΥ.166)

18. Χλωριούχο νάτριο (ΟΥ.540)

19. Υδροβολέας πλαστικός (ΧΗ.250.0) με απιονισμένο νερό

 

 

 

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ:

Πως παρασκευάζουμε τα διαλύματα που θα χρειαστούμε, από τις υπάρχουσες ουσίες στα Εργαστήρια Φυσικών Επιστημών των Ενιαίων Λυκείων;

P Παρασκευή 100mL διαλύματος Κ2Cr2Ο7 0,1Μ, από Κ2Cr2Ο7 (κρυσταλλικό, πορτοκαλί, πολύ τοξικό, επικίνδυνο για το περιβάλλον).

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ωρολογίου 2,94g κρυσταλλικού Κ2Cr2Ο7.

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη των 100mL.

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 100mL.

P Παρασκευή 100mL διαλύματος Κ2CrΟ4 0,1Μ, από Κ2CrΟ4 (κρυσταλλικό, κίτρινο, τοξικό, επικίνδυνο για το περιβάλλον).

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ωρολογίου 1,94g κρυσταλλικού Κ2CrΟ4.

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη των 100mL.

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 100mL.

P Παρασκευή 100mL διαλύματος HCl, από διάλυμα HCl 37% w/w (υγρό, διάφανο, d=1,18g/mL, διαβρωτικό). Η διαδικασία να γίνει στον απαγωγό αερίων.

? Σε 100g=(100:1,18)mL=84,75mL διαλύματος HCl 37% w/w περιέχονται 37g ή 37:36,46= 1,015mol. Άρα 0,1mol περιέχεται σε (84,75x0,1):1,015=8,35mL.

? Σε ογκομετρική φιάλη ή κύλινδρο των 100mL ρίχνουμε 8,3mL διαλύματος HCl 37% w/w.

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 100mL.

P Παρασκευή 100mL διαλύματος NaOH , από NaOH (κρυσταλλικό, λευκό, διαβρωτικό).

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ρολογιού (0,1mol ή 0,1x40g=) 4g κρυσταλλικού NaOH.

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη ή ογκομετρικό κύλινδρο των 100mL.

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 100mL.

P Παρασκευή 100mL διαλύματος CuSΟ4 0,1Μ, από CuSΟ4·5Η2Ο (στερεό, γαλάζιο, επικίνδυνο για το περιβάλλον, επιβλαβές).

? Ζυγίζουμε σε ύαλο ωρολογίου 2,5 g στερεού CuSΟ4·5Η2Ο.

? Μεταγγίζουμε το περιεχόμενο σε ογκομετρική φιάλη των 100mL.

? Συμπληρώνουμε με απιονισμένο νερό ως τα 100mL.

P Οι ποσότητες που αναφέρονται στην πειραματική διαδικασία είναι ενδεικτικές και επειδή δεν κάνουμε ποσοτικές μετρήσεις δεν μας ενδιαφέρει αν δεν μετρηθούν με μεγάλη ακρίβεια.

 

Πειραματική διαδικασία

1. Επίδραση της συγκέντρωσης στη θέση της χημικής ισορροπίας.

? Σε ένα στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων βάζουμε έξι δοκιμαστικούς σωλήνες.

? Στον 1ο βάζουμε 5mL διαλύματος Κ2Cr2Ο7 0,1Μ, που έχει πορτοκαλί χρώμα.

? Στον 2ο βάζουμε 5mL διαλύματος Κ2CrΟ4 0,1Μ, που έχει κίτρινο χρώμα.

? Στον 3ο και 4ο μεταφέρουμε από 1mL από το διάλυμα Κ2Cr2Ο7 0,1Μ του 1ου σωλήνα.

? Στον 3ο προσθέτουμε σταγόνες (με σταγονόμετρο) διαλύματος NaOH 1Μ και κιτρινίζει (ένδειξη ότι δημιουργούνται CrΟ42-, δηλαδή έχουμε μετατόπιση της θέσης χημικής ισορροπίας). Μετά προσθέτουμε σταγόνες διαλύματος HCl 1Μ και βλέπουμε να γίνεται πάλι πορτοκαλί.

? Στον 4ο προσθέτουμε σταγόνες (με σταγονόμετρο) διαλύματος HCl 1Μ και παραμένει πορτοκαλί. Μετά προσθέτουμε σταγόνες διαλύματος NaOH 1Μ και κιτρινίζει.

? Στον 5ο και 6ο μεταφέρουμε από 1mL από το διάλυμα Κ2CrΟ4 0,1Μ του 2ου σωλήνα.

? Στον 5ο προσθέτουμε σταγόνες (με σταγονόμετρο) διαλύματος NaOH 1Μ και παραμένει κίτρινο. Μετά προσθέτουμε σταγόνες διαλύματος HCl 1Μ και βλέπουμε να γίνεται πορτοκαλί.

? Στον 6ο προσθέτουμε σταγόνες (με σταγονόμετρο) διαλύματος HCl 1Μ και γίνεται πορτοκαλί (ένδειξη ότι δημιουργούνται Cr2Ο72-, δηλαδή έχουμε μετατόπιση της θέσης χημικής ισορροπίας). Μετά προσθέτουμε σταγόνες διαλύματος NaOH 1Μ και ξανακιτρινίζει.

2. Επίδραση της θερμοκρασίας στη θέση της χημικής ισορροπίας.

? Σε δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε 10mL διαλ. CuSΟ4 0,1Μ (γαλάζιο) και προσθέτουμε 2g NaCl. Το μίγμα αποκτά ένα ανοικτό πράσινο χρώμα.

? Σε έναν άλλο δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε τη μισή ποσότητα (5mL περίπου) από το παραπάνω μίγμα και τον κρατάμε για δείγμα (να συγκρίνουμε τις αλλαγές του χρώματος).

? Θερμαίνουμε τον 1ο δοκιμαστικό με το μίγμα στο λύχνο μέχρι να γίνει πιο σκούρο πράσινο.

[Γίνεται η αντίδραση:

CuSΟ4

γαλάζιο

+

NaCl

D

CuCl2

ανοιχτό καστανό

+

Na2SΟ4.

Επειδή η αντίδραση είναι ενδόθερμη με τη θέρμανση η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά με συνέπεια η μίξη του γαλάζιου με το καστανό να δίνει πιο σκούρο πράσινο.]

? Στη συνέχεια τοποθετούμε το σωλήνα σε ποτήρι ζέσης με κρύο νερό (αν έχει και παγάκια ακόμα καλύτερα) και επανέρχεται το αρχικό χρώμα.

~~~~ Μετρητής Επισκέψεων ~~~~
Σήμερα176
Χθές217
Αυτή την εβδομάδα854
Αυτό το μήνα3026
Συνολικά243159

6
Online Επισκέπτες

Πέμπτη, 14 Δεκέμβριος 2017