← К списку тем

Химия · 11 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 10 · только теория

Практическая работа № 1. «Влияние различных факторов на скорость химической реакции»

В ходе работы экспериментально изучается влияние концентрации, температуры, площади поверхности и катализатора на скорость химических реакций. Результаты подтверждают теоретические положения о том, что увеличение этих параметров приводит к ускорению процесса.

Чему учимся понимать

Экспериментально изучить влияние концентрации, температуры, площади поверхности и катализатора на скорость химической реакции.

Зачем это нужно

Понимание факторов, влияющих на скорость реакций, позволяет управлять химическими процессами в промышленности и быту, например, ускоряя реакцию или замедляя её для сохранения веществ.

Опорные понятия

скорость химической реакциизакон действующих массправило Вант-Гоффаэнергия активациикатализаторгетерогенная реакция

Главные тезисы

  • Увеличение концентрации реагентов приводит к увеличению скорости реакции.
  • Повышение температуры увеличивает скорость реакции.
  • Увеличение площади поверхности соприкосновения реагентов ускоряет гетерогенную реакцию.
  • Катализатор снижает энергию активации и резко ускоряет реакцию.
  • Направление реакции зависит от концентрации, температуры и наличия катализатора.

Определения

Закон действующих масс
Скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.
Правило Вант-Гоффа
При повышении температуры на 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2–4 раза (коэффициент γ = 2–4).
Катализатор
Вещество, которое изменяет скорость реакции, но само не расходуется в процессе.

Ключевые факты и правила

  • γ = 2–4 (правило Вант-Гоффа)
  • Реакция Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
  • Реакция Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O
  • Реакция CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
  • Реакция 2H2O2 → 2H2O + O2↑

Теория

Изучить теоретические основы: закон действующих масс, правило Вант-Гоффа, роль катализатора.

Провести опыт по влиянию концентрации: реакция цинка с HCl разной концентрации.

Провести опыт по влиянию температуры: реакция тиосульфата натрия с кислотой при разных температурах.

Провести опыт по влиянию площади поверхности: реакция мела (кусочек vs порошок) с кислотой.

Провести опыт по влиянию катализатора: разложение пероксида водорода с MnO2.

Оформить результаты в таблице и сделать выводы по каждому опыту.

Примеры

  1. Пример 1случай
    • При реакции цинка с 15%-ной HCl выделение пузырьков водорода происходит значительно быстрее, чем с 5%-ной кислотой, что подтверждает прямую зависимость скорости от концентрации
  2. Пример 2случай
    • При нагревании смеси Na2S2O3 и H2SO4 до 60°C муть появляется быстрее, чем при комнатной температуре, демонстрируя влияние температуры на скорость

Интересно знать

  • При реакции тиосульфата натрия с кислотой признаком скорости реакции является появление мути (осадка серы).
  • Для проверки выделения кислорода при разложении пероксида водорода используется тлеющая лучина, которая вспыхивает в присут氧气.
  • В опыте с цинком используется разница в концентрации кислоты (5% и 15%) для визуального сравнения скорости выделения газа.

Связанные темы

  • Кинетика химических реакций
  • Типы реакций
  • Свойства металлов и неметаллов