Celem przeprowadzonych doświadczeń było zbadanie szybkości reakcji w zależności od różnych czynników (stężenia reagujących substancji, temperatury, obecności katalizatora)
Doświadczenie 1.
Badanie wpływu stężenia na szybkość reakcji.
Sprzęt i odczynniki:
-probówki
-cylinder mierniczy
-pipety
-0,5 molowy Na2S2O3
-0,25 molowy kwas siarkowy(VI)
Doświadczenie przeprowadza się z wykorzystaniem reakcji rozpadu kwasu tiosiarkowego według reakcji:
H2S2O3 H2SO3 + S
Nietrwały kwas tiosiarkowy otrzymuje się w wyniku reakcji tiosiarczanu sodu i kwasu siarkowego.
Na2S2O3 + H2SO4 H2S2O3 + Na2SO4
Na początku przygotowałem roztwory tiosiarczanu sodu o różnych stężeniach. Do otrzymanych roztworów dodawałem po 3cm3 0,25 molowego roztworu kwasu siarkowego (VI) , w momencie dodawania kwasu włączałem stoper i mierzyłem czas aż do momentu pojawienia się opalesencji(zawiesiny wolnej siarki). Jest to reakcja bardzo szybka i zakładamy, że kwas tiosiarkowy powstaje natychmiast po dodaniu kwasu siarkowego do roztworu tiosiarczanu sodu. W następnej fazie rozpoczyna się reakcja rozkładu kwasu tiosiarkowego.
Jako produkt reakcji wydziela się siarka w postaci drobnej zawiesiny i obserwujemy to w postaci charakterystycznej opalesencji. Zaobserwowanie tego zjawiska świadczy o tym że zaszła ilościowa reakcja. Wyniki zamieściłem w tabeli:
nr
Objętość roztworu Na2SO4
[cm3]
Objętość wody [cm3]
stężenie
CNa2SO4 CH2SO4
Czas reakcji [s]
Szybkość reakcji
[mol/dm3·s-1]
1
10
0
0,5
5
0,1
2
8
0,4
8,3
0,05
3
6
4
0,3
11,3
0,03
0,2
16,3
0,01
31,3
0,009
9
56,6
0,0009
Obliczenia do tabeli:
Na podstawie uzyskanych pomiarów narysowałem wykres zależności szybkości reakcji od stężenia substratów.
Stężenie
Wniosek: Wraz ze wzrostem stężenia skraca się czas reakcji a więc wzrasta szybkość reakcji. Szybkość reakcji jest proporcjonalna do stężenia substancji reagujących.
Doświadczenie2
Wpływ temperatury na szybkość reakcji.
Doświadczenie to przeprowadza się z wykorzystaniem tej samej reakcji co w doświadczeniu poprzednim:
Przygotowałem 5 par probówek. Jedna probówka z pary zawierała 5cm3 0,5 molowego tiosiarczanu sodowego, druga probówka z pary zawierała 5cm3 0,25 molowego kwasu siarkowego(VI). Zawartości probówek zlewałem parami. Reakcje przeprowadzałem w różnych temperaturach ogrzewając uprzednio probówki do różnych temperatur na łaźni wodnej. Temperaturę w łaźni kontrolowałem termometrem. Czas przebiegu reakcji mierzyłem stoperem od momentu dodania kwasu, aż do pojawienia się opalesencji. Wyniki zestawiłem w tabeli:
Temperatura
[˚C]
Czas reakcji
[s]
Współczynnik temp.θ
0,25
60
0,125
1,51
50
0,083
1,33
Bonifacy7