θειικός διαιθυλεστέρας(C 2 H 5 ) 2 SO 4 . Σημείο τήξεως -26°C, σημείο βρασμού 210°C, διαλυτό σε αλκοόλες, αδιάλυτο στο νερό. Λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση θειικού οξέος με αιθανόλη. Είναι ένας αιθυλικός παράγοντας στην οργανική σύνθεση. Διεισδύει μέσω του δέρματος.

θειικός διμεθυλεστέρας(CH 3) 2 SO 4 . Σημείο τήξεως -26,8°C, σημείο βρασμού 188,5°C. Ας διαλυθούμε σε αλκοόλες, είναι κακό - στο νερό. Αντιδρά με την αμμωνία απουσία διαλύτη (εκρηκτικά). σουλφονίζει ορισμένες αρωματικές ενώσεις, όπως οι εστέρες φαινόλης. Λαμβάνεται από αλληλεπίδραση 60% ελαίου με μεθανόλη στους 150° C. Είναι ένας παράγοντας μεθυλίωσης στην οργανική σύνθεση. Καρκινογόνο, επηρεάζει τα μάτια, το δέρμα, τα αναπνευστικά όργανα.

Θειοθειικό νάτριο Na 2 S 2 O 3

Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3

Όπως το θειοθειικό οξύ, είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας. Οξειδώνεται εύκολα από το χλώριο σε θειικό οξύ:

Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O \u003d 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl

Η χρήση του θειοθειικού νατρίου για την απορρόφηση του χλωρίου (στις πρώτες μάσκες αερίων) βασίστηκε σε αυτή την αντίδραση.

Το θειοθειικό νάτριο οξειδώνεται κάπως διαφορετικά από ασθενείς οξειδωτικούς παράγοντες. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται άλατα τετραθειονικού οξέος, για παράδειγμα:

2Na 2 S 2 O 3 + I 2 \u003d Na 2 S 4 O 6 + 2NaI

Το θειοθειικό νάτριο είναι ένα υποπροϊόν στην παραγωγή NaHSO 3, θειούχων βαφών, στον καθαρισμό βιομηχανικών αερίων από θείο. Χρησιμοποιείται για την αφαίρεση ιχνών χλωρίου μετά τη λεύκανση υφασμάτων, για την εξαγωγή αργύρου από τα μεταλλεύματα. είναι σταθεροποιητικό στη φωτογραφία, αντιδραστήριο στην ιωδομετρία, αντίδοτο για δηλητηρίαση με αρσενικό, ενώσεις υδραργύρου, αντιφλεγμονώδης παράγοντας.

Παίρνουμε θειοθειικό νάτριο και τρία οξέα (θειικό, υδροχλωρικό και ορθοφωσφορικό):

Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S + H2O

Na2S2O3 + 2 HCl = 2 NaCl + SO2 + S + H2O

3 Na2S2O3 +2 H3PO4 = 2 Na3PO4 + 3 SO2 + 3 S + 3 H2O

Ρίξτε σε τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες 8 ml διαλύματος θειοθειικού νατρίου. Ρίξτε 8 ml θειικού οξέος στον πρώτο δοκιμαστικό σωλήνα με διάλυμα θειοθειικού νατρίου, ανακατέψτε γρήγορα και σημειώστε το χρόνο σε δευτερόλεπτα από την έναρξη της αντίδρασης έως τη θολότητα του διαλύματος. Για να παρατηρήσετε καλύτερα το τέλος της αντίδρασης, κολλήστε μια λωρίδα μαύρου χαρτιού στην αντίθετη πλευρά του τοιχώματος του δοκιμαστικού σωλήνα. Ολοκληρώνουμε την αναφορά ώρας τη στιγμή που αυτή η λωρίδα δεν είναι ορατή μέσα από το θολό διάλυμα.

Ομοίως, πραγματοποιούμε πειράματα με άλλα οξέα. Τα αποτελέσματα καταχωρούνται στον πίνακα (Παράρτημα 1, Πίνακας 1). Ο ρυθμός αντίδρασης ορίζεται ως τιμή αντιστρόφως ανάλογη του χρόνου: υ = 1/ t. Με βάση τον πίνακα, κατασκευάζουμε ένα γράφημα της εξάρτησης του ρυθμού αντίδρασης από τη φύση των αντιδρώντων (Παράρτημα 2, γράφημα 1).

Συμπέρασμα: έτσι, η φύση των οξέων επηρεάζει τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. Και, δεδομένου ότι η ισχύς των οξέων καθορίζεται από τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου, ο ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται επίσης από τη συγκέντρωση των αντιδρώντων.

Β. Εξετάστε την αντίδραση της αλληλεπίδρασης διαφόρων μετάλλων με το υδροχλωρικό οξύ. Ο ρυθμός αντίδρασης θα προσδιοριστεί από τον όγκο του απελευθερωμένου υδρογόνου, ο οποίος συλλέγεται με τη μέθοδο της μετατόπισης του νερού (Παράρτημα 3, Εικόνα 1).

Σε τέσσερις δοκιμαστικούς σωλήνες τοποθετούμε 0,05 g μετάλλων: μαγνήσιο, ψευδάργυρο, σίδηρο και χαλκό. Με τη σειρά του, ρίξτε ίσους όγκους υδροχλωρικού οξέος (1:2) σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα (α). Το υδρογόνο, το οποίο θα εξαντληθεί γρήγορα, θα εισέλθει στον δοκιμαστικό σωλήνα (β). Σημειώστε το χρόνο που χρειάζεται για να γεμίσει ο σωλήνας με υδρογόνο. Με βάση τα αποτελέσματα (Παράρτημα 4, Πίνακας 2), κατασκευάζουμε ένα γράφημα ανάλογα με τη φύση των αντιδρώντων (Παράρτημα 4, Διάγραμμα 2).

Συμπέρασμα: δεν μπορούν όλα τα μέταλλα να αλληλεπιδράσουν με οξέα αφαιρώντας το υδρογόνο. Τα μέταλλα που εκτοπίζουν το υδρογόνο από τα όξινα διαλύματα βρίσκονται στη σειρά N.N. Beketov σε υδρογόνο, και μέταλλα που δεν εκτοπίζουν το υδρογόνο - μετά το υδρογόνο (στην περίπτωσή μας, αυτός είναι ο χαλκός). Αλλά η πρώτη ομάδα μετάλλων διαφέρει επίσης ως προς τον βαθμό δραστηριότητας: μαγνήσιο-ψευδάργυρος-σίδηρος, επομένως, η ένταση της εξέλιξης του υδρογόνου είναι διαφορετική.

Έτσι, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη φύση των αντιδρώντων.

2. Εξάρτηση του ρυθμού μιας χημικής αντίδρασης από τη συγκέντρωση ουσιών που αλληλεπιδρούν.

Στόχος. Καθιερώστε μια γραφική εξάρτηση της επίδρασης της συγκέντρωσης στον ρυθμό αντίδρασης.

Για το πείραμα χρησιμοποιούμε τα ίδια διαλύματα θειοθειικού νατρίου και θειικού οξέος που χρησιμοποιήθηκαν στο πρώτο πείραμα (Α).

Ρίξτε τις αναγραφόμενες ποσότητες χιλιοστόλιτρων διαλύματος θειοθειικού νατρίου και νερού σε αριθμημένους δοκιμαστικούς σωλήνες. Ρίξτε 8 ml διαλύματος θειικού οξέος στον πρώτο δοκιμαστικό σωλήνα, ανακατέψτε γρήγορα και σημειώστε το χρόνο από την έναρξη της αντίδρασης έως τη θολότητα του διαλύματος (βλ. πείραμα 1 Α). Κάνουμε παρόμοια πειράματα με τους υπόλοιπους δοκιμαστικούς σωλήνες. Εισάγουμε τα αποτελέσματα σε έναν πίνακα (Παράρτημα 6, Πίνακας 3), με βάση τον οποίο κατασκευάζουμε ένα γράφημα της εξάρτησης του ρυθμού μιας χημικής αντίδρασης από τη συγκέντρωση των αντιδρώντων (Παράρτημα 7, Διάγραμμα 3). Λάβαμε παρόμοιο αποτέλεσμα διατηρώντας τη συγκέντρωση του θειοθειικού νατρίου σταθερή, αλλά αλλάζοντας τη συγκέντρωση του θειικού οξέος.

Συμπέρασμα: έτσι, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ουσιών που αντιδρούν: όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα αντίδρασης.

3. Εξάρτηση του ρυθμού μιας χημικής αντίδρασης από τη θερμοκρασία.

Σκοπός: Να ελεγχθεί εάν ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη θερμοκρασία.

Πραγματοποιούμε το πείραμα με διαλύματα θειοθειικού νατρίου και θειικού οξέος (βλ. πείραμα 1), επιπλέον παρασκευάζουμε ένα ποτήρι ζέσεως, ένα θερμόμετρο.

Ρίξτε 8 ml διαλύματος θειοθειικού νατρίου σε τέσσερις δοκιμαστικούς σωλήνες, 8 ml διαλύματος θειικού οξέος σε 4 άλλους. Τοποθετούμε όλους τους δοκιμαστικούς σωλήνες σε ένα ποτήρι νερό και μετράμε τη θερμοκρασία του νερού. Μετά από 5 λεπτά, βγάζουμε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες με διαλύματα θειοθειικού νατρίου και θειικού οξέος, τους στραγγίζουμε, ανακατεύουμε και σημειώνουμε το χρόνο μέχρι να θολώσει το διάλυμα. Ζεσταίνουμε ένα ποτήρι με νερό και δοκιμαστικούς σωλήνες στους 10 ° C και επαναλαμβάνουμε το πείραμα με τους επόμενους δύο δοκιμαστικούς σωλήνες. Κάνουμε τα ίδια πειράματα με τους υπόλοιπους δοκιμαστικούς σωλήνες, αυξάνοντας κάθε φορά τη θερμοκρασία του νερού κατά 10°C. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται καταγράφονται σε πίνακα (Παράρτημα 8, Πίνακας 4) και σχεδιάζουμε την εξάρτηση του ρυθμού αντίδρασης από τη θερμοκρασία (Παράρτημα 9, Διάγραμμα 4).

Συμπέρασμα: αυτό το πείραμα οδήγησε στο συμπέρασμα ότι ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης αυξάνεται με αύξηση της θερμοκρασίας για κάθε 10°C κατά 2-4 φορές, δηλ. απέδειξε την εγκυρότητα του νόμου του Van't Hoff.

4. Επίδραση ενός καταλύτη στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

Σκοπός: να ελεγχθεί εάν ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης εξαρτάται από τον καταλύτη και εάν οι καταλύτες έχουν ειδικότητα.

Α. Για να ελέγξουμε την ειδικότητα του καταλύτη, χρησιμοποιήσαμε την αντίδραση αποσύνθεσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου: 2H2O2 = 2H2O + H2. Πήραν ένα διάλυμα 3%, η αποσύνθεση του υπεροξειδίου του υδρογόνου είναι πολύ αδύναμη, ακόμη και ένα σπάσιμο που σιγοκαίει πέσει σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα δεν φουντώνει. Ως καταλύτες χρησιμοποιήσαμε διοξείδιο του πυριτίου SiO2, διοξείδιο μαγγανίου MnO2, υπερμαγγανικό κάλιο KMnO4 και χλωριούχο νάτριο NaCl. Μόνο όταν προστέθηκε σκόνη οξειδίου του μαγγανίου (IV), προέκυψε μια ταχεία έκλυση οξυγόνου, ένα σπάσιμο που σιγοκαίει, χαμηλώθηκε σε δοκιμαστικό σωλήνα, και φούντωσε έντονα.

Έτσι, οι καταλύτες είναι ουσίες που επιταχύνουν μια χημική αντίδραση και, τις περισσότερες φορές, μια συγκεκριμένη αντίδραση απαιτεί τον δικό της καταλύτη.

5. Κινητική της καταλυτικής αποσύνθεσης του υπεροξειδίου του υδρογόνου.

Σκοπός: να ανακαλύψει την εξάρτηση του ρυθμού αντίδρασης από τη συγκέντρωση των ουσιών, τη θερμοκρασία και τον καταλύτη.

Η αποσύνθεση ενός πολύ ασθενούς διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου ξεκινά υπό την επίδραση ενός καταλύτη. Με την πορεία της αντίδρασης, η συγκέντρωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου μειώνεται, όπως μπορεί να κριθεί από την ποσότητα οξυγόνου που απελευθερώνεται ανά μονάδα χρόνου. Πραγματοποιούμε το πείραμα στη συσκευή (Παράρτημα 10, Εικόνα 2): βάλτε 0,1 g σκόνης διοξειδίου του μαγγανίου σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα, συνδέστε το σε έναν ελαστικό σωλήνα, ρίξτε 40 ml διαλύματος υπεροξειδίου του υδρογόνου 3% στη φιάλη, συνδέστε με δοκιμαστικό σωλήνα χρησιμοποιώντας ελαστικό σωλήνα. Γεμίζουμε τον κύλινδρο (προχοΐδα) με νερό, τον κατεβάζουμε στον κρυσταλλοποιητή, τον στερεώνουμε κάθετα στον σφιγκτήρα του τρίποδου και φέρνουμε από κάτω τον σωλήνα εξαγωγής αερίου από τη φιάλη Wurtz. Χωρίς καταλύτη, δεν παρατηρείται έκλυση οξυγόνου. Αφού προσθέσουμε διοξείδιο του μαγγανίου, κάθε λεπτό για 10 λεπτά σημειώνουμε και σημειώνουμε στον πίνακα τον όγκο του οξυγόνου που απελευθερώνεται (Παράρτημα 11, Πίνακας 5). Με βάση τα δεδομένα, κατασκευάζουμε ένα γράφημα της εξάρτησης των όγκων του απελευθερωμένου οξυγόνου από το χρόνο (Παράρτημα 12, γράφημα 5)

6. Επίδραση της επιφάνειας επαφής των αντιδρώντων στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

Στόχος. Μάθετε εάν η επιφάνεια επαφής των αντιδρώντων επηρεάζει τον ρυθμό μιας ετερογενούς χημικής αντίδρασης.

Η ίδια ποσότητα (0,5 g) κιμωλίας (CaCO3) σε μορφή τεμαχίου και σκόνη ζυγίστηκε σε ζυγαριά, οι ζυγισμένες μερίδες τοποθετήθηκαν σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες, στους οποίους τοποθετήθηκε η ίδια ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (1:2). χύνεται. Παρατηρούμε την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα και στον πρώτο δοκιμαστικό σωλήνα (κιμωλία σε μορφή κομματιού) η αντίδραση είναι λιγότερο έντονη από ό,τι στον δεύτερο (κιμωλία σε μορφή σκόνης) (Παράρτημα 13, φωτογραφίες 1.2): CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Παρατηρήσιμο σημάδι της αντίδρασης είναι ο σχηματισμός λευκοκίτρινης θολότητας (αδιάλυτο θείο). Το θειοθειικό οξύ είναι ασταθές (δείτε την εξίσωση αντίδρασης!), επομένως λαμβάνεται με αντίδραση θειοθειικού νατρίου με αραιό θειικό οξύ:

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 \u003d H 2 S 2 O 3 + Na 2 SO 4

εκείνοι. συνολική αντίδραση:

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 \u003d S + SO 2 + H 2 O + Na 2 SO 4

Εκτέλεση της αντίδρασης:Ρίξτε 20 ml θειικού οξέος 2Μ σε 2 πανομοιότυπα ποτήρια. Σε 1 από τα ποτήρια προσθέστε 80 ml νερό (μειώστε τη συγκέντρωση του οξέος). Ρίξτε ταυτόχρονα και στα δύο ποτήρια ζέσεως (από 2 άλλα ποτήρια ή κυλίνδρους) 20 ml θειοθειικού νατρίου 2Μ.

Τι να παρακολουθήσετε:Σε ποιο από τα ποτήρια ζέσεως σχηματίζεται γρηγορότερα η θολότητα;

Κατάλυση

Στην καρδιά του πειράματοςαντίδραση αποσύνθεσης υπεροξειδίου του υδρογόνου

H 2 O 2 \u003d H 2 O + 1 / 2O 2

επιταχύνεται παρουσία διοξειδίου του μαγγανίου, καθώς και ορισμένων αλάτων βαρέων μετάλλων, του ενζύμου καταλάση κ.λπ. Ένα παρατηρούμενο σημάδι της αντίδρασης είναι η απελευθέρωση φυσαλίδων αερίου, στις οποίες ένας πυρσός που σιγοκαίει αναβοσβήνει έντονα.

Εκτέλεση της αντίδρασης:Ρίξτε 10 ml H 2 O 2 30% σε ψηλό κύλινδρο (ανά 100 ml). Ρίξτε γρήγορα τη σκόνη MnO 2 (μια επιλογή είναι να ρίξετε μερικές σταγόνες αίμα). Εισαγάγετε έναν πυρσό που σιγοκαίει στον κύλινδρο.

Κατάλυση

Στην καρδιά του πειράματοςκαταλυτική οξείδωση αμμωνίας σε οξείδιο του χρωμίου.

4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O

Το παρατηρούμενο σημάδι της αντίδρασης είναι οι σπινθήρες (θέρμανση σωματιδίων οξειδίου του χρωμίου λόγω της εξώθερμης θερμικής επίδρασης της αντίδρασης και της λάμψης τους).

Εκτέλεση της αντίδρασης:Ξεπλύνετε καλά μια μεγάλη φιάλη με επίπεδο πυθμένα (500 ml) από το εσωτερικό με συμπυκνωμένο διάλυμα αμμωνίας (δημιουργώντας έτσι υψηλή συγκέντρωση ατμών αμμωνίας σε αυτήν). Ρίξτε μέσα οξείδιο του χρωμίου (III) που έχει θερμανθεί σε σιδερένιο κουτάλι.

Ένα απλό πείραμα μοντέλου, σε πολλά θέματα ταυτόχρονα.

Σε ένα στεγνό ποτήρι (μπορούν να χρησιμοποιηθούν απλά ποτήρια μιας χρήσης), τοποθετήστε ίσες ποσότητες (περίπου στο μέγεθος ενός μπιζελιού το καθένα) ξηρού κιτρικού οξέος και μαγειρικής σόδας (όξινο ανθρακικό νάτριο).

Η αντίδραση δεν προχωρά χωρίς νερό και όταν προστεθούν μερικές σταγόνες νερό, το μείγμα «βράζει».

NaHCO 3 + H 3 (C 5 H 5 O 7) = Na 3 (C 5 H 5 O 7) + CO 2 + H 2 O

Μπορείτε να πραγματοποιήσετε την ίδια αντίδραση αντικαθιστώντας τη σόδα με κιμωλία. Αυτό αποδεικνύει ότι η αντίδραση ανάγεται στην αλληλεπίδραση ενός ανθρακικού ιόντος με ένα πρωτόνιο:

CO 3 2- + 2H + = H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O

Στη συνέχεια, σε ένα ποτήρι, παρασκευάζουμε ένα κορεσμένο διάλυμα σόδας (η διαλυτότητά του είναι 9,6 g ανά 100 g νερού σε θερμοκρασία δωματίου). Σε άλλα δύο ποτήρια βάζουμε κιτρικό οξύ - στον πρώτο τόμο με κεφαλή σπίρτου, στον δεύτερο περίπου 5 φορές περισσότερο. Ρίξτε 10 ml νερό και στα δύο ποτήρια και διαλύστε το οξύ ανακατεύοντας. Και στα δύο ποτήρια με κιτρικό οξύ, προσθέστε ταυτόχρονα 5 ml κορεσμένου διαλύματος διττανθρακικού νατρίου. Μπορεί να φανεί ότι σε ένα ποτήρι, όπου η συγκέντρωση του κιτρικού οξέος είναι υψηλότερη, η έκλυση αερίου είναι πιο έντονη. Συμπέρασμα: ο ρυθμός αντίδρασης είναι ανάλογος της συγκέντρωσης των αντιδρώντων.

Θειοθειικό οξύ. θειοθειικό νάτριο. Απόκτηση, ιδιότητες, εφαρμογή.

Οι εστέρες θειικού οξέος περιλαμβάνουν θειικούς διαλκυλεστέρες (RO2)SO2. Αυτά είναι υγρά υψηλής βρασμού. Τα κατώτερα είναι διαλυτά στο νερό. παρουσία αλκαλίων σχηματίζουν αλκοόλη και άλατα θειικού οξέος. Τα κατώτερα διαλκυλοθειικά είναι αλκυλιωτικοί παράγοντες.
Θειικός διαιθυλεστέρας (C2H5)2SO4. Σημείο τήξεως -26°C, σημείο βρασμού 210°C, διαλυτό σε αλκοόλες, αδιάλυτο στο νερό. Λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση θειικού οξέος με αιθανόλη. Είναι ένας αιθυλικός παράγοντας στην οργανική σύνθεση. Διεισδύει μέσω του δέρματος.
Θειικός διμεθυλεστέρας (CH3)2SO4. Σημείο τήξεως -26,8°C, σημείο βρασμού 188,5°C. Ας διαλυθούμε σε αλκοόλες, είναι κακό - στο νερό. Αντιδρά με την αμμωνία απουσία διαλύτη (εκρηκτικά). σουλφονίζει ορισμένες αρωματικές ενώσεις, όπως οι εστέρες φαινόλης. Λαμβάνεται από αλληλεπίδραση 60% ελαίου με μεθανόλη στους 150° C. Είναι ένας παράγοντας μεθυλίωσης στην οργανική σύνθεση. Καρκινογόνο, επηρεάζει τα μάτια, το δέρμα, τα αναπνευστικά όργανα.
Θειοθειικό νάτριο Na2S2O3

Άλας του θειοθειικού οξέος, στο οποίο δύο άτομα θείου έχουν διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης: +6 και -2. Κρυσταλλική ουσία, εξαιρετικά διαλυτή στο νερό. Παράγεται με τη μορφή κρυσταλλικού ένυδρου Na2S2O3 5H2O, που συνήθως ονομάζεται υποθειώδες. Λαμβάνεται από την αλληλεπίδραση του θειώδους νατρίου με το θείο κατά τη διάρκεια του βρασμού:
Na2SO3+S=Na2S2O3
Όπως το θειοθειικό οξύ, είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας. Οξειδώνεται εύκολα από το χλώριο σε θειικό οξύ:
Na2S2O3+4Сl2+5Н2О=2H2SO4+2NaCl+6НCl
Η χρήση του θειοθειικού νατρίου για την απορρόφηση του χλωρίου (στις πρώτες μάσκες αερίων) βασίστηκε σε αυτή την αντίδραση.
Το θειοθειικό νάτριο οξειδώνεται κάπως διαφορετικά από ασθενείς οξειδωτικούς παράγοντες. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται άλατα τετραθειονικού οξέος, για παράδειγμα:
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
Το θειοθειικό νάτριο είναι ένα υποπροϊόν στην παραγωγή NaHSO3, θειούχων βαφών, στον καθαρισμό βιομηχανικών αερίων από θείο. Χρησιμοποιείται για την αφαίρεση ιχνών χλωρίου μετά τη λεύκανση υφασμάτων, για την εξαγωγή αργύρου από τα μεταλλεύματα. είναι σταθεροποιητικό στη φωτογραφία, αντιδραστήριο στην ιωδομετρία, αντίδοτο για δηλητηρίαση με αρσενικό, ενώσεις υδραργύρου, αντιφλεγμονώδης παράγοντας.

Θειοθειικό οξύ- μια ανόργανη ένωση, ένα διβασικό ισχυρό οξύ με τύπο H 2 SO 3 S. Ένα άχρωμο παχύρρευστο υγρό που αντιδρά με το νερό. Σχηματίζει άλατα - ανόργανα θειοθειικά. Το θειοθειικό οξύ περιέχει δύο άτομα θείου, το ένα από τα οποία έχει κατάσταση οξείδωσης +4 και το δεύτερο είναι ηλεκτρικά ουδέτερο.

Παραλαβή

Η αντίδραση υδρόθειου και τριοξειδίου του θείου σε αιθυλαιθέρα σε χαμηλές θερμοκρασίες:

Η δράση του αερίου υδροχλωρίου στο θειοθειικό νάτριο:

Φυσικές ιδιότητες

Το θειοθειικό οξύ σχηματίζει ένα άχρωμο παχύρρευστο υγρό που δεν παγώνει ακόμη και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Θερμικά ασταθές - αποσυντίθεται ήδη σε θερμοκρασία δωματίου.

Γρήγορα, αλλά όχι αμέσως, αποσυντίθεται σε υδατικά διαλύματα. Παρουσία θειικού οξέος, αποσυντίθεται αμέσως.

Χημικές ιδιότητες

Πολύ ασταθές θερμικά:

Αποσυντίθεται παρουσία θειικού οξέος:

Αντιδρά με αλκάλια:

Αντιδρά με αλογόνα:

Σχηματίζει εστέρες - οργανικά θειοθειικά.

Θειοθειικό νάτριο (αντιχλωρο, υποθειώδης, σουλφιδοτριοξοθειικό νάτριο) - Na 2 S 2 O 3 ή Na 2 SO 3 S, ένα άλας νατρίου και θειοθειικού οξέος, σχηματίζει ένα κρυσταλλικό Na 2 S 2 O 3 5H 2 O.

Παραλαβή

Οξείδωση πολυσουλφιδίων Na;

Βράζοντας περίσσεια θείου με Na 2 SO 3:

Η αλληλεπίδραση του H 2 S και του SO 2 με το NaOH (υποπροϊόν στην παραγωγή NaHSO 3, θειούχες βαφές, στον καθαρισμό βιομηχανικών αερίων από S):

Βρασμός περίσσειας θείου με υδροξείδιο του νατρίου:

Στη συνέχεια, σύμφωνα με την παραπάνω αντίδραση, το θειούχο νάτριο προσθέτει θείο, σχηματίζοντας θειοθειικό νάτριο.

Ταυτόχρονα, κατά τη διάρκεια αυτής της αντίδρασης, σχηματίζονται πολυσουλφίδια νατρίου (δίνουν στο διάλυμα ένα κίτρινο χρώμα). Για την καταστροφή τους, διοχετεύεται SO 2 στο διάλυμα.

Το καθαρό άνυδρο θειοθειικό νάτριο μπορεί να ληφθεί με αντίδραση θείου με νιτρώδες νάτριο σε φορμαμίδιο. Αυτή η αντίδραση προχωρά ποσοτικά (στους 80 °C σε 30 λεπτά) σύμφωνα με την εξίσωση:

Διάλυση θειούχου νατρίου σε νερό παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου:

ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Άχρωμοι μονοκλινικοί κρύσταλλοι. Μοριακή μάζα 248,17 g/mol (πενταένυδρο).

Διαλυτό στο νερό (41,2% στους 20°C, 69,86% στους 80°C).

Στους 48,5 °C, η κρυσταλλική ένυδρη ένωση διαλύεται στο νερό της κρυστάλλωσης, σχηματίζοντας ένα υπερκορεσμένο διάλυμα. αφυδατώνεται στους 100°C περίπου.

Όταν θερμαίνεται στους 220 ° C, αποσυντίθεται σύμφωνα με το σχήμα:

Το θειοθειικό νάτριο είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας:

Με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες, όπως το ελεύθερο χλώριο, οξειδώνεται σε θειικά άλατα ή θειικό οξύ:

Ασθενέστερα ή βραδύτερης δράσης οξειδωτικά μέσα, για παράδειγμα, ιώδιο, μετατρέπονται σε άλατα τετραθειονικού οξέος:

Η παραπάνω αντίδραση είναι πολύ σημαντική, καθώς χρησιμεύει ως βάση της ιωδομετρίας. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε ένα αλκαλικό μέσο, το θειοθειικό νάτριο μπορεί να οξειδωθεί με ιώδιο σε θειικό.

Είναι αδύνατο να απομονωθεί το θειοθειικό οξύ (υδρογόνο θειοθειικό) με την αντίδραση του θειοθειικού νατρίου με ένα ισχυρό οξύ, καθώς είναι ασταθές και αποσυντίθεται αμέσως:

Το λιωμένο ενυδατωμένο Na 2 S 2 O 3 · 5H 2 O είναι πολύ επιρρεπές σε υπερψύξη.

Εφαρμογή

για την αφαίρεση ιχνών χλωρίου μετά τη λεύκανση των υφασμάτων

για την εξόρυξη αργύρου από μεταλλεύματα·

Fixer στη φωτογραφία?

Αντιδραστήριο στην ιωδομετρία

αντίδοτο για δηλητηρίαση: As, Br, Hg και άλλα βαρέα μέταλλα, κυανιούχα (τα μεταφράζει σε θειοκυανικά) κ.λπ.

για εντερική απολύμανση?

για τη θεραπεία της ψώρας (μαζί με υδροχλωρικό οξύ).

Αντιφλεγμονώδης και αντι-εγκαυματικός παράγοντας.

μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέσο για τον προσδιορισμό των μοριακών βαρών με συμπίεση σημείου πήξης (κρυοσκοπική σταθερά 4,26°)

Εγγεγραμμένο στη βιομηχανία τροφίμων ως πρόσθετο τροφίμων Ε539.

πρόσμικτα για σκυρόδεμα.

για τον καθαρισμό των ιστών από το ιώδιο

· Επίδεσμοι γάζας εμποτισμένοι με διάλυμα θειοθειικού νατρίου χρησιμοποιήθηκαν για την προστασία των αναπνευστικών οργάνων από τη δηλητηριώδη ουσία χλώριο κατά τον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο.

Εισηγητής: Κοράμπλεβα Α.Α.

ΚΑΝΩ ΑΝΑΦΟΡΑ

ΠΕΡΙ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ: ΓΕΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ

"ΡΥΘΜΟΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΣΤΙΣ ΛΥΣΕΙΣ"

OF 62 5528 1,04 LR

Έχω κάνει τη δουλειά

ομαδικός μαθητής

Αγία Πετρούπολη

Στόχος της εργασίας:

Προσδιορίστε τη σταθερά ταχύτητας, τον συντελεστή θερμοκρασίας, την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης αλληλεπίδρασης του θειοθειικού νατρίου με το θειικό οξύ.

Αυτή η εργαστηριακή εργασία μελετά την αντίδραση μεταξύ του θειοθειικού νατρίου (υποθειώδες) Na2S2O3 και του θειικού οξέος H2SO4.

Αυτή η αντίδραση εξελίσσεται σε δύο στάδια:

1) (γρήγορο)

Το πρώτο στάδιο της ανταλλαγής ιόντων προχωρά σχεδόν ακαριαία. Το θειοθειικό οξύ είναι μια ασταθής ένωση που αποσυντίθεται με την απελευθέρωση λευκού ιζήματος θείου.

2) (αργά)

Ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί να κριθεί από την εμφάνιση ωχρότητας και περαιτέρω θολερότητας του διαλύματος από καταβυθισμένο θείο.

Η συνολική αντίδραση καθορίζεται από το δεύτερο στάδιο της διαδικασίας και εξαρτάται από τη συγκέντρωση του H2SO4, και ως εκ τούτου του Na2S2O3 (η αντίδραση είναι ψευδομοριακή).

Η κινητική εξίσωση έχει τη μορφή:

Όργανα και αντιδραστήρια:

Θερμοστάτες, θερμόμετρα, κύλινδροι μέτρησης, δοκιμαστικοί σωλήνες, θήκες δοκιμαστικών σωλήνων, χρονόμετρο, διαλύματα Na2S2O3 και H2SO4.

Εμπειρία #1:

Επίδραση του θειοθειικού στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

Εξάρτηση του ρυθμού αντίδρασης από τη συγκέντρωση του θειοθειικού νατρίου.

Επεξεργασία των αποτελεσμάτων της εμπειρίας:

Υπολογίζουμε τη σχετική ταχύτητα αντίδρασης χρησιμοποιώντας τον τύπο:

2. Με βάση την κινητική εξίσωση, προσδιορίζουμε την τιμή της σταθεράς ταχύτητας αντίδρασης:

3. Προσδιορίστε τη μέση τιμή της σταθεράς για μια δεδομένη θερμοκρασία δωματίου, στην περίπτωση αυτή Τ = 14 βαθμοί Κελσίου.

4
. Εκφράστε την εξάρτηση του ρυθμού αντίδρασης από τη συγκέντρωση του θειοθειικού - γραφικά. (βλ. εικ. Νο. 1).

5. Γραφικά προσδιορίζουμε τη σταθερά του ρυθμού αντίδρασης ως την εφαπτομένη της κλίσης της ευθείας ΟΑ στον άξονα της τετμημένης. Συγκρίνουμε μια γραφικά καθορισμένη σταθερά με την αναλυτική της τιμή.

KGR = tg = 0,162 KSR = 0,17 KGR  KSR

Εμπειρία #2:

Επίδραση της θερμοκρασίας στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης.

εμπειρία θερμοκρασίας, T, βαθμοί Κελσίου.	αντιδράσεις t, s	σχετίζεται Ταχύτητα αντιδρώ. V, 1/s	Κωνστ. Ταχύτητα αντιδρώ. Κ, l/mol*s

Επεξεργασία των αποτελεσμάτων της εμπειρίας:

1. Υπολογίστε τη σχετική ταχύτητα αντίδρασης σε κάθε θερμοκρασία:

Δείτε τα αποτελέσματα στον παραπάνω πίνακα.

2. Με βάση την κινητική εξίσωση προσδιορίζουμε την τιμή της σταθεράς για κάθε θερμοκρασία:

R
Δείτε τα αποτελέσματα στον παραπάνω πίνακα.

3. Εκφράζουμε γραφικά την επίδραση της θερμοκρασίας στον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης. (βλ. Εικ. Νο. 2).

4. Με βάση την εξίσωση Van Hoff, προσδιορίζουμε την τιμή του συντελεστή θερμοκρασίας για κάθε διάστημα θερμοκρασίας και υπολογίζουμε τη μέση τιμή του:

K2/K1 = 1 = 2,42

K3/K2 = 2 = 1,97 μέσο = 2,3

K4/K3 = 3 = 2,49

5
. Με βάση την εξίσωση Arrhenius, υπολογίζουμε την αναλυτική τιμή της ενέργειας ενεργοποίησης για κάθε διάστημα θερμοκρασίας:

μι
a1 = 61785 J/mol Ea2 = 50729 J/mol Ea3 = 72882 J/mol

Και υπολογίζουμε τη μέση τιμή του:

EaAVG = 61798 J/mol

6. Χτίζουμε μια γραφική εξάρτηση του lgK στο 1/T σύμφωνα με τις υπολογισμένες σταθερές ρυθμού σε διαφορετικές θερμοκρασίες και προσδιορίζουμε την ενέργεια ενεργοποίησης γραφικά (βλ. Εικ. Νο. 3).

tg = - Еа / 2,3 R, επομένως

ЕаГР = -2,3 R tg = -2,3 * 8,3 * tg = 19,09* 3230 = 61660 J/mol

7. Συγκρίνετε τις τιμές ενέργειας ενεργοποίησης που λαμβάνονται γραφικά και αναλυτικά:

EaGR = 61660 J/mol EaAVED = 61798 J/mol EaGR  EaGR

Συμπέρασμα:

Σε θερμοκρασία ίση με το const, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης είναι ανάλογος με τη συγκέντρωση των ουσιών που εμπλέκονται σε αυτήν την αντίδραση. (βλ. εικ. Νο. 1)

Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, ο ρυθμός μιας χημικής αντίδρασης αυξάνεται

Με την προϋπόθεση ότι η συγκέντρωση παραμένει αμετάβλητη. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι με την αύξηση της θερμοκρασίας, τα άτομα των ουσιών περνούν σε μια πιο διεγερμένη κατάσταση, δηλαδή λαμβάνουν πρόσθετη ενέργεια - την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για να σπάσει ο χημικός δεσμός και να σχηματιστεί μια νέα ουσία.