Практическая работа "Влияние различных факторов на скорость химической реакции"

11класс

Практическая работа

Влияние различных факторов на скорость химической реакции.

Цель: рассмотреть влияние различных факторов на скорость химической реакции.

Оборудование и реактивы: пробирки, спиртовка, держатель, штатив для пробирок, цинк, магний, железо: гранулы и порошок, растворы серной (1:5, 1:10) и соляной кислоты, пероксид водорода, оксид марганца (IV), оксид меди (II).

Ход работы:

Вспомните правила техники безопасности при выполнении химического эксперимента.

• Многие вещества при попадании на кожу могут вызвать ожоги.  Никогда не берите вещества руками.

• Некоторые вещества имеют неприятный запах, а их пары могут вызвать отравление.  Не подносите близко к лицу открытую склянку.

• В химической лаборатории не пробуют на вкус даже известные вещества, они могут содержать примеси, ядовитые для человека.

• Кислоты – едкие вещества. Разрушают и раздражают кожу, слизистые оболочки.

• Если кислота или щёлочь попала на кожу, её надо немедленно промыть большим   количеством проточной воды.

• Если зажечь спиртовку сразу же после снятия колпачка, загорается плёнка спирта на горлышке спиртовки как раз на том месте, где колпачок прилегает к горлышку. Пламя проникает под диск с трубкой, и пары спирта внутри резервуара загораются. Может произойти взрыв и выброс диска вместе с фитилём. Чтобы избежать этого, приподнимите на несколько секунд диск с фитилём для удаления паров. Если случится воспламенение паров, быстро отставьте в сторону предметы (тетрадь для практических работ) и позовите учителя.

• Зажигать спиртовку только спичками, гасить крышкой или колпачком, накрывая сверху.

• Запрещается передавать зажжённую спиртовку и зажигать одну спиртовку от другой.

• При нагревании вещества в пробирке её необходимо сначала прогреть, отверстие    пробирки во время нагревания должно быть направлено от себя и соседа.        

• Стекло – хрупкий материал, имеющий малое сопротивление при ударе и незначительную прочность при изгибе. Категорически запрещается использовать посуду, имеющую трещины и отбитые края.

• Пробирку закрепляют в держателе так, чтобы от горлышка пробирки до держателя было расстояние 1 – 1, 5 см.

• Опыты проводить с таким количеством  веществ, которые  указаны в методическом  руководстве по проведению каждого опыта.

• Без разрешения учителя, ничего на столах не трогать.

• Во время проведения эксперимента или оформлении отчёта  соблюдайте тишину.

• После работы приведи порядок на рабочем месте.

ОПЫТ 1. Влияние природы реагирующих веществ.

Налейте  в три пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. Положите в первый стакан кусочек магния, во второй стакан  - гранулу цинка, в третий – кусочек железа. Наблюдайте скорость трех реакций.  Какая из реакций самая быстрая и почему?

 ОПЫТ 2. Влияние концентрации  реагирующих веществ.

В две пробирки, наклонив их, опустите по грануле цинка, осторожно прилейте растворы серной кислоты: в первую пробирку раствор кислоты 1:5, во вторую – 1:10. В какой из них реакция идет быстрее?

ОПЫТ 3. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.

В одну пробирку насыпьте  немного порошка железа, в другую – положите железную скрепку и в обе пробирки прилить по 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2). В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

ОПЫТ 4. Влияние температуры.

В де пробирки поместите немного черного порошка оксида меди (II), прилейте в обе пробирки раствор серной кислоты. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

ОПЫТ 5. Влияние катализатора.

В две пробирки налейте по 2 мл пероксида водорода Н₂О₂, в одну из пробирок добавьте несколько кристалликов оксида марганца (IV) MnO₂. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Таблица:

Рассматриваемый фактор, влияющий на скорость хим. реакции

Описание эксперимента

Наблюдения, позволяющие судить о скорости реакции

Уравнения реакций

Вывод

Опыт 1. Влияние природы реагирующих веществ.

Налейте  в три пробирки по 2 мл раствора соляной кислоты. Положите в первый стакан кусочек магния, во второй стакан  - гранулу цинка, в третий – кусочек железа. Наблюдайте скорость трех реакций.  Какая из реакций самая быстрая и почему?

Выделение газа наиболее бурно происходит в пробирке с магнием.

Мg + 2HCl → MgCl₂ +H₂↑

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ. Магний обладает наиболее сильными восстановительными свойствами.

2)Наблюдение: с цинком быстрее протекает реакция с соляной кислотой, чем с уксусной кислотой.

Соответствующие реакции:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2↑

Опыт 2. Влияние концентрации  реагирующих веществ.

В две пробирки, наклонив их, опустите по грануле цинка, осторожно прилейте растворы серной кислоты: в первую пробирку раствор кислоты 1:5, во вторую – 1:10. В какой из них реакция идет быстрее?

В первой пробирке газ выделяется более интенсивно.

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

Чем выше концентрация   реагирующих веществ, тем чаще столкновения их частиц и тем выше скорость химической реакции.

Опыт 3. Влияние площади соприкосновения реагирующих веществ.

В одну пробирку насыпьте  немного порошка железа, в другую – положите железную скрепку и в обе пробирки прилить по 2 мл разбавленной соляной кислоты (1:2). В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Выделение газа  идет быстрее в пробирке с порошком железа.

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

Чем больше площадь соприкосновения реагирующих веществ, тем выше скорость химической реакции.

Опыт 4. Влияние температуры.

В две пробирки поместите немного черного порошка оксида меди (II), прилейте в обе пробирки раствор серной кислоты. Одну из пробирок нагрейте. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

Растворение оксида меди (II) и образование раствора голубого цвета идет быстрее при нагревании.                      

СuO + H₂SO₄₌ CuSO₄ + H₂O

При повышении температуры возрастает скорость движения частиц и  скорость химической реакции.

Опыт 5. Влияние катализатора.

В две пробирки налейте по 2 мл пероксида водорода Н₂О₂, в одну из пробирок добавьте несколько кристалликов оксида марганца (IV) MnO₂. В какой из пробирок  реакция идет быстрее? Почему?

В присутствии оксида марганца (IV) происходит бурное выделение пузырьков газа.          

2Н₂О₂ =2Н₂О + О₂↑ 

Оксид марганца (IV) – катализатор, ускоряет реакцию разложения пероксида водорода.

Вывод: Скорость химической реакции зависит от условий: от природы реагирующих веществ, от площади соприкосновения, от концентрации, от температуры,  от присутствия катализаторов.

4