Inżynieria Ruchu Morskiego, rok I, gr. A
Jacek Harapin	Ćwiczenie nr 2 Szybkość reakcji chemicznych
^Data wykonania: 09.10.1997	^Ocena:	^Podpis:

Doświadczenie 1

Do trzech probówek wlewamy jednakową ilość manganianu (VII) potasu i dodajemy po 10 kropli:

1 probówka: kwas siarkowy (VI)

2 probówka: kwas octowy

3 probówka: wzorzec

Do pierwszej i drugie probówki dodajemy szczyptę stałego siarczanu(IV) sodu.

Po dodaniu Na₂S0₃ do KMnNO₄ + H₂SO₄, roztwór w wolnym tempie zmienia barwę od fioletu przez czerwień, brąz, żółć do bezbarwnego płynu.

Po dodaniu Na₂S0₃ do KMnNO₄ + CH₃COOH, roztwór w szybszym tempie zmienia barwę od fioletu przez czerwień, brąz, żółć do bezbarwnego płynu.

Doświadczenie 2

Szybkość może być określana na podstawie ubytku liczby moli (cząsteczek) dowolnego substratu lub przyrostu moli (cząsteczek) produktu w jednostce czasu.

Stała szybkości reakcji- wielkość charakterystyczna dla danej reakcji, niezależna od stężenia substancji reagujących, zależna od temperatury.

Wpływy stężenia. Im stężenie reagujących substancji jest większe, tym szybciej przebiega reakcja. Większe jest wtedy prawdopodobieństwo zderzeń cząsteczek reagentów w jednostce czasu.

Mamy 4 zlewki z jednakową ilością KMnNO₄ (manganianu(VII) potasu) i H₂SO₄(kwasu siarkowego).

1 zlewka: - co 2s dodajemy po kropli siarczanu(VI) żelaza(II) po upływie 30s roztwór całkowicie odbarwia się,

2 zlewka: - co 2s dodajemy po kropli siarczanu(VI) żelaza(II) i mieszamy roztwór bagietką, roztwór całkowicie odbarwia się po 6s,

3 zlewka: - co 4s dodajemy po kropli siarczanu(VI) żelaza(II) po upływie 58s roztwór całkowicie odbarwia się,

4 zlewka: - co 4s dodajemy po kropli siarczanu(VI) żelaza(II) i mieszamy roztwór bagietką, roztwór całkowicie odbarwia się po 11s,

Szybkość reakcji nie tylko od rodzaju produktów reakcji (doś. 1), ale także od mieszania substancji podczas reakcji, które ją przyspiesza.

Doświadczenie 3

Siarczan(VII) manganu(II) jest katalizatorem (przyspiesza reakcje).

Po czasie 3s od dodania katalizatora (kryształku MnSO₄) roztwór przyjmuje żółtą barwę, a na dnie probówki wytrąca się biały osad.

Katalizator - substancja, która przyspiesz albo opóźnia reakcje, nie wpływając na jej produkty, sam zaś pozostaje pierwotnym stanie.

Doświadczenie 4

Wpływ temperatury na szybkość reakcji chemicznej

Zmianę szybkości reakcji w wyniku ogrzani układu określa równanie Van't Hoffa

, gdzie:

- szybkość reakcji prze ogrzaniem

- przyrost temperatury

Z równania wynika, że przyrost temperatury o 10K podwaja szybkość reakcji.

Wpływ temperatury na szybkość reakcji chemicznej często wyraża się współczynnikiem temperaturowym (η)

, gdzie:

- stała szybkości reakcji w temperaturze t+10K,

- stała szybkości reakcji w temperaturze t.

Współczynnik temperaturowy waha się w granicach , w procesach biochemicznych η sięga wartości 7. Wpływ temperatury na szybkość reakcji określa się praktycznie, badając zależność stałej szybkości reakcji od temperatury. W tym celu bada się szybkość reakcji w różnych temperaturach i z wykresu odczytuje się stałe szybkości reakcji.

Doświadczenie 5

probówka nr 1 - 3cm³ Na₂S₂O₃ i 6cm³ H₂O 33,3% roztworu

probówka nr 2 - 6cm³ Na₂S₂O₃ i 3cm³ H₂O 66,6% roztworu

Po dodaniu do pierwszej probówki 1cm³ kwasu siarkowego otrzymujemy produkt reakcji po czasie około 28s. Natomiast gdy dodamy tę samą ilość tego samego kwasu do drugiej probówki to otrzymamy produkt reakcji po czasie około 16s.

Wykres stężenia w funkcji czasu powstania produktów reakcji.

---