Визначення ймовірності перебігу реакції

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА

1. Визначення зміни ентальпії реакції нейтралізації

Досвід проводять укалориметричній установці, спрощена схема якої показана на малюнку 1. Установка складається з двох алюмінієвих склянок, вставлених один в інший та ізольованих один від одного корковими або гумовими прокладками з метою зменшення втрат тепла. У внутрішню склянку калориметра поміщається скляна хімічна склянка, в якій проводиться досвід.

Зважте калориметричну скляну склянку. Виміряйте його діаметр та висоту з точністю до 1 мм. За допомогою мірних циліндрів точно відміряйте рівні об'єми (20-25 мл,об'єм вказує викладач)розчинів кислоти та лугу рівних концентрацій; при цьому необхідно скористатися різними циліндрами, маркованими відповідно до літер «К» і «Щ». У скляну склянку калориметра, попередньо витягнувши її з калориметричної установки, акуратно, без втрат, внесіть відмірений об'єм розчину лугу. Склянку з розчином лугу знову помістіть у калориметричну установку. Виміряйте температуру розчину кислоти за допомогою ртутного термометра з точністю до 0,1 0 С. Сполоснувши термометр дистильованою водою, з тією ж точністю виміряйте температуру розчину лугу, що знаходиться у скляній склянці калориметра. Не виймаючи термометра з розчину лугу, швидко і без втрат прилийте весь розчин кислоти. За допомогою термометра обережно перемішайте отриманий розчин і відзначте максимальну температуру, яку покаже термометр. Після цього витягніть скляну склянку з калориметричної установки та виміряйте висоту стовпа рідини в ньому. За допомогою ареометра виміряйте густину отриманого розчину.

Результати досвіду внесіть до таблиці.

На основі отриманих даних розрахуйте зміну ентальпії реакції нейтралізації.

Пояснення до розрахунків:

1. Обчислення теплоти, що виділилася в ході досвіду, проводиться за такою формулою:

де Dt = tкон. - tпоч; Ср-ра і Скло - питомі теплоємності розчину (Ср-ра приймемо рівної теплоємності води, Склепіння = 4,184 Дж/г К) і скла (Скло = 0,753 Дж/г К); mр-ра та mскла – маси розчину після проведення реакції та склянки, зайнятого розчином. Масу розчину можна визначити, знаючи його щільність та об'єм (визначаємо як суму обсягів вихідних розчинів кислоти та лугу, при цьому, щоправда, нехтуємо контракцією). Масу склянки, зайнятої розчином, можна оцінити за пропорцією, попередньо обчисливши його загальну площу та площу, зайняту розчином.

2. Знаючи концентрації та обсяги вихідних розчинів, обчислити кількості n кислоти та луги, взяті для проведення реакції. За знайденою величиною зробити перерахунок кількості тепла, що виділився, на 1 моль Н + (ОН ‑ ).

3. Розрахувати значення зміни ентальпії реакції нейтралізації за табличними даними (DНобр. 0 (Н + ) = 0, DНобр. 0 (ОН ‑ ) =‑230,19, DНобр. 0 (Н2О(ж)) = ‑285,83 кДж /моль). Визначити (у%) відносну помилку досвіду.

Чому реакція нейтралізації супроводжується виділенням тепла? Чому тепловий ефект реакції нейтралізації сильної основи сильною кислотою не залежить від природи кислоти та основи? чи відноситься те саме до слабких кислот і основ і чому?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Каталіз

Автокаталіз

У дві пробірки налийте по 2 мл насиченого розчину щавлевої кислоти, додайте по кілька крапель розведеної сірчаної кислоти і перманганату розчину калію, а потім в одну з пробірок внесіть кілька крапельрозчину марганцю сульфату (II). У якій із пробірок знебарвлення перманганату йде швидше? Складіть рівняння. У чому роль сульфату марганцю (ІІ)? Які реакції називаються автокаталітичними?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

РОЗЧИНИ. ПРОЦЕС РОЗЧИНУ. РОЗТВОРНІСТЬ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ. ОБМІННІ РЕАКЦІЇ У РОЗЧИНАХ ЕЛЕКТРОЛІТІВ. УМОВИ УТВОРЕННЯ ОСАДКІВ

1. Залежність електропровідності розчинів від сили електролітів

У попередньо промиту дистильованою водою невеликий скляний стаканчик налийте 0,1М розчин оцтової кислоти і, обережно опустивши в розчин два електроди, за яскравістю свічення лампочки (рис.4) зробіть висновок про ступінь дисоціації оцтової кислоти в цьому розчині.

Такий же досвід повторіть з дистильованою та водопровідною водою, розчином гліцерину, 0,1М розчинами аміаку, соляної та азотної кислоти, гідроксидів калію та натрію, хлориду кальцію, а також з насиченим розчином сульфату кальцію. Поясніть результати. Складіть рівняння електролітичної дисоціації всіх розглянутих у цьому досвіді електролітів.Після кожного випробування вимикайте прилад з мережі та промивайте склянку та електроди дистильованою водою!

Злийте розчини оцтової кислоти та аміаку в одну склянку та визначте електропровідність отриманого розчину. Поясніть отриманий результат.

Чи завжди процес розчинення молекулярних та іонних речовин супроводжується електролітичною дисоціацією?

2. Залежність електропровідності розчину від концентрації електроліту

Виміряйте електропровідність концентрованого розчину оцтової кислоти та зробіть висновок про силу даного електроліту. Розбавте цей розчин водою вспіввідношенні приблизно 4:1 (для цього кислоту долийте до відміреної кількості води) і знову вивчіть електропровідність. Після цього розчин розбавте вдвічі та повторіть вимірювання електропровідності. Обгрунтуйте явища, що спостерігаються.

(Досвід виконується демонстраційно).

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

ГІДРОЛІЗ СОЛЕЙ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

ГАЛЬВАНІЧНИЙ ЕЛЕМЕНТ. НАПРЯМ ПРОТЕКАННЯ ОКИСЛЮВАЛЬНО-ВІДНОВЛЮВАЛЬНИХ РЕАКЦІЙ. ЕЛЕКТРОХІМІЧНА КОРОЗІЯ. ЕЛЕКТРОЛІЗ

Гальванічний елемент

Зі вказаних викладачем металів та їх розчинів зберіть гальванічний елемент (рис.5). Для цього дві невеликі стаканчики на 3/4 наповніть 1М розчинами зазначених солей і опустіть в них пластини відповідних металів, з'єднані металевим провідником. Склянки з розчинами з'єднайте сольовим містком скляною трубкою, заповненою розчином хлориду калію. Позначте напругу по вольтметру.

Розрахуйте очікуване значення ЕРС для кожного елемента гальванії, використаного в досвіді. Складіть схеми гальванічних елементів, вказавши катод і анод і напрямок руху струму в ланцюзі.

Як зміниться ЕРС гальванічного елемента, якщо один із розчинів солей розбавити в 10 разів? Розрахуйте ЕРС для цього випадку та виміряйте, розбавивши відповідний розчин у 10 разів. Знову порівняйте розрахункове та експериментальне значення. Як слід змінювати концентрацію розчину в прикатодному просторі (у прианодному просторі), щоб підвищити ЕРС гальванічного елемента?

2. Напрямок перебігу окислювально-відновних реакцій

Користуючись таблицями стандартних електродних потенціалів, розрахуйте ЕРС окислювально-відновної реакції між іонами.Fe 3+ і Г - (де Г = Cl, Br, I) і зробіть висновок про можливість відновлення іонів Fe 3+ кожним з галогенід-іонів.

Розрахунки перевірте на досвіді. У три пробірки налийте по 2 мл 2М розчинів хлориду, броміду та іодиду калію, потім до кожної з них додайте рівні об'єми 2М розчину хлориду заліза (III). Що спостерігається? Чи узгоджуються дані досвіду з розрахунком? Якщо ні, то чому? Що потрібно змінити в умовах проведення досвіду, щоб розрахункові та експериментальні дані збіглися?

Корозія

Протекторний захист

В одній пробірці змішайте 5-6 мл 1 М розчину оцтової кислоти та 0,5 мл розчину іодиду калію. Вміст пробірки розлийте на дві частини, потім одночасно в одну з них помістіть шматочок свинцю, в іншу свинець в контакті з цинком. У якій пробірці розчин набуває більш інтенсивного жовтого забарвлення і чому? Поясніть результати досвіду, складіть рівняння катодного та анодного процесів. Який спосіб захисту від корозії моделює цей досвід?

Пасивування сталі

Зачистіть наждаком два цвяхи. Один цвях пасивуйте, опустивши його в пробірку з концентрованим розчином азотної кислоти. Ополосніть цвях водою і знову опустіть в той же розчин, після чого дістаньте цвях і сполосніть водою.

Оброблений та необроблений концентрованою кислотою цвях помістіть у дві пробірки з розведеним розчином сірчаної кислоти. У якому разі швидкість виділення газу (якого?) більша?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

КОМПЛЕКСНІ СПОЛУКИ

Забарвлення комплексів

а) Порівняння забарвлення безводних солей і кристалогідратів

В окремих тиглях нагрійте кристалічні речовини CoCl2*6H2O, CuSO4*5H2O, NiSO4*7H2O, спостерігайте зміну забарвлення за рахунок утвореннябезводних солей. Після охолодження тиглів додайте по краплях воду; як при цьому змінилося забарвлення?

Складіть рівняння реакцій та поясніть зміну забарвлення за рахунок зміни природи лігандів, що оточують цей комплексоутворювач.

б) Порівняння фарбування комплексів кобальту (+2)

До водного розчину солі кобальту, що містить аквакомплекси [Co(H2O)6] 2+ , в окремих пробірках додайте концентровану соляну кислоту та кристалічний роданід амонію. Спостерігайте за зміною забарвлення за рахунок комплексоутворення.

Складіть рівняння реакцій з урахуванням того, що в отриманих комплексних сполуках кч(С) = 4. Поясніть зміну забарвлення за рахунок зміни природи та симетрії поля лігандів, що оточують цей комплексоутворювач. Чому забарвлення змінилося з рожевого на синю (а, наприклад, не навпаки)?

Таблиця розчинності речовин у воді при кімнатній температурі

“  у водному середовищі розкладається,

"?" – немає даних про існування сполуки.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ХІМІЧНА ТЕРМОДИНАМІКА

1. Визначення зміни ентальпії реакції нейтралізації

Зважте калориметричну скляну склянку. Виміряйте його діаметр та висоту з точністю до 1 мм. За допомогою мірних циліндрів точно відміряйте рівні об'єми (20-25 мл,об'єм вказує викладач)розчинів кислоти та лугу рівних концентрацій;при цьому необхідно скористатися різними циліндрами, маркованими відповідно до літер «К» і «Щ». У скляну склянку калориметра, попередньо витягнувши її з калориметричної установки, акуратно, без втрат, внесіть відмірений об'єм розчину лугу. Склянку з розчином лугу знову помістіть у калориметричну установку. Виміряйте температуру розчину кислоти за допомогою ртутного термометра з точністю до 0,1 0 С. Сполоснувши термометр дистильованою водою, з тією ж точністю виміряйте температуру розчину лугу, що знаходиться у скляній склянці калориметра. Не виймаючи термометра з розчину лугу, швидко і без втрат прилийте весь розчин кислоти. За допомогою термометра обережно перемішайте отриманий розчин і відзначте максимальну температуру, яку покаже термометр. Після цього витягніть скляну склянку з калориметричної установки та виміряйте висоту стовпа рідини в ньому. За допомогою ареометра виміряйте густину отриманого розчину.

Результати досвіду внесіть до таблиці.

На основі отриманих даних розрахуйте зміну ентальпії реакції нейтралізації.