Влияние концентрации реагентов на скорость химической реакции
В основе эксперимента - реакция:
H2S2O3
= S + SO2 + H2O
Наблюдаемый признак реакции - образование бело-желтой мути (нерастворимая сера).
Тиосерная кислота неустойчива (см. уравнение реакции!), поэтому ее получают
взаимодействием тиосульфата натрия с разбавленной серной кислотой:
Na2S2O3
+ H2SO4 = H2S2O3
+ Na2SO4
т.е. суммарная реакция:
Na2S2O3
+ H2SO4 = S + SO2
+ H2O + Na2SO4
Проведение реакции: В 2 одинаковых стакана налить по 20 мл 2М серной кислоты.
В 1 из стаканов добавить 80 мл воды (уменьшаем концентрацию кислоты). Одновременно прилить
в оба стакана (из 2 других стаканов или цилиндров) 20 мл 2М тиосульфата натрия.
Что наблюдать: В каком из стаканов муть образуется быстрее?

Влияние поверхности соприкосновения реагентов на скорость химической реакции
В основе эксперимента - реакция:
Mg + 2H2O = Mg(OH)2
+ H2
Наблюдаемый признак реакции - порозовение водного раствора фенолфталеина под воздействием
гидроксида магния.
Проведение реакции: В 2 одинаковые пробирки налить по 5 мл воды и капнуть по 1
капле раствора фенолфталеина. В 1-ю пробирку поместить магниевую стружку, во 2-ю - порошок
магния (лучше свеженапиленный). При необходимости (если порошок магния старый) нагреть
обе пробирки.
Что наблюдать: В какой пробирке розовая окраска появляется раньше
и интенсивность ее нарастает быстрее?
Влияние природы реагентов на скорость химической реакции
В основе эксперимента - реакции щелочных металлов с водой:
M + H2O = MOH + 1/2H2
Наблюдаемые признаки - порозовение водного раствора фенолфталеина
под воздействием образующейся щелочи, выделение пузырьков водорода.
Проведение реакции: В кристаллизатор налить воды, добавить несколько
капель раствора фенолфталеина. Очистить фильтровальной бумагой кусочек лития размером
порядка 3х3х3 мм и с помощью пинцета осторожно опустить в воду. Когда литий полностью
прореагирует, повторить опыт с натрием, потом - с калием.
Что наблюдать: В реакции какого металла с водой выше
интенсивность выделения водорода? Попробуйте сравнить взаимодействие и по другим признакам.
Вариант проведения: В 2 стакана на 200 мл налить по 100 мл воды, добавить 2-3 капли
раствора фенолфталеина. В 1 один из стаканов высыпать порошок магния (см. эксперимент 2),
в другой осторожно, с помощью пинцета, поместить тщательно очищенный кусочек натрия размером
порядка 2х2х2 мм.
Влияние температуры на скорость химической реакции
В основе эксперимента - реакция:
H2S2O3
= S + SO2 + H2O
Наблюдаемый признак реакции - образование бело-желтой мути (нерастворимая сера).
Тиосерная кислота неустойчива (см. уравнение реакции!), поэтому ее получают
взаимодействием тиосульфата натрия с разбавленной серной кислотой:
Na2S2O3
+ H2SO4 = H2S2O3
+ Na2SO4
т.е. суммарная реакция:
Na2S2O3
+ H2SO4 = S + SO2
+ H2O + Na2SO4
Проведение реакции: В 2 одинаковых стакана налить по 20 мл 2М серной кислоты.
1 из стаканов подогреть на плитке или на спиртовке. Одновременно прилить в оба стакана
(из 2 других стаканов или цилиндров) 20 мл 2М тиосульфата натрия.
Что наблюдать: В каком из стаканов муть образуется быстрее?

Катализ
В основе эксперимента -
реакция разложения пероксида водорода
H2O2 =
H2O + 1/2O2
ускоряющаяся в присутствии диоксида марганца, а также некоторых солей
тяжелых металлов, фермента каталазы и др. Наблюдаемый признак реакции - выделение
пузырьков газа, в котором ярко вспыхивает тлеющая лучина.
Проведение реакции: В высокий цилиндр (на 100 мл) налить 10 мл 30% Н2О2.
Быстро всыпать порошок MnO2 (вариант - капнуть несколько капель крови).
Внести в цилиндр тлеющую лучину.
Катализ
В основе эксперимента -
каталитическое окисление аммиака на оксиде хрома.
4NH3 + 5O2
= 4NO + 6H2O
Наблюдаемый признак реакции - искры (раскаливание частиц
оксида хрома за счет экзотермического теплового эффекта реакции и их свечение).
Проведение реакции: Большую плоскодонную колбу (500 мл) тщательно ополоснуть
изнутри концентрированным раствором аммиака (таким образом в ней создается высокая
концентрация паров аммиака). Сбрасывать в нее нагретый в железной ложечке оксид хрома (III).
-
Простой модельный эксперимент, сразу на несколько тем.
В сухой химический стакан (можно использовать простые одноразовые пишевые стаканчики)
поместите одинаковые количества (примерно с горошину каждого) сухих лимонной кислоты и пищевой соды
(гидрокарбоната натрия).
Реакция не идет без воды, и при добавлении нескольких капель воды смесь "вскипает".
NaHCO3 + H3(C5H5O7)
= Na3(C5H5O7) + CO2 + H2O
Можно провести такую же реакцию, заменив соду на мел.
Это доказывает, что реакция сводится к взаимодействию карбонат-иона с протоном:
CO32- + 2H+
= H2CO3 = CO2 + H2O
Затем в одном стакане мы готовим насыщенный раствор соды (ее растворимость 9,6 г
на 100 г воды при комнатной температуре). В два других стакана мы помещаем лимонную кислоту
- в первый объемом со спичечную головку, во второй примерно в 5 раз больше. Наливаем в оба стакана
по 10 мл воды и растворяем кислоту при перемешивании. В оба стакана с лимонной кислотой
одновременно добавляем по 5 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия.
Видно, что в стакане, где концентрация лимонной кислоты выше, выделение газа более интенсивное.
Вывод: скорость реакции пропорциональна концентрации реагентов.