Catalysis

Ang batayan ng eksperimento ay reaksyon ng pagkabulok ng hydrogen peroxide

H 2 O 2 = H 2 O + 1/2O 2

accelerating sa pagkakaroon ng manganese dioxide, pati na rin ang ilang mga asing-gamot ng mabibigat na metal, ang enzyme catalase, atbp Ang isang nakikitang tanda ng reaksyon ay ang paglabas ng mga bula ng gas, kung saan ang isang nagbabagang splinter ay sumiklab nang maliwanag.

Isagawa ang reaksyon: Ibuhos ang 10 ml ng 30% H 2 O 2 sa isang mataas na silindro (100 ml). Mabilis na magdagdag ng MnO 2 powder (opsyonal, magdagdag ng ilang patak ng dugo). Magpasok ng nagbabagang splinter sa silindro.

Catalysis

Ang batayan ng eksperimento ay catalytic oxidation ng ammonia sa chromium oxide.

4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O

Ang naobserbahang tanda ng reaksyon ay mga sparks (pag-init ng mga particle ng chromium oxide dahil sa exothermic thermal effect ng reaksyon at ang kanilang glow).

Isagawa ang reaksyon: Banlawan nang lubusan ang loob ng isang malaking flat-bottomed flask (500 ml) na may concentrated ammonia solution (kaya lumilikha ng mataas na konsentrasyon ng ammonia vapor dito). Itapon dito ang chromium (III) oxide na pinainit sa isang kutsarang bakal.

Isang simpleng eksperimento ng modelo sa ilang paksa nang sabay-sabay.

Sa isang tuyong beaker (maaari kang gumamit ng mga simpleng disposable cups), maglagay ng pantay na dami (halos kasing laki ng isang gisantes bawat isa) ng dry citric acid at baking soda (sodium bicarbonate).

Ang reaksyon ay hindi nagpapatuloy nang walang tubig, at kapag ang ilang patak ng tubig ay idinagdag, ang pinaghalong "kukulo."

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

Maaari mong isagawa ang parehong reaksyon sa pamamagitan ng pagpapalit ng soda ng chalk. Ito ay nagpapatunay na ang reaksyon ay nabawasan sa pakikipag-ugnayan ng isang carbonate ion sa isang proton:

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

Pagkatapos sa isang baso naghahanda kami ng isang puspos na solusyon ng soda (ang solubility nito ay 9.6 g bawat 100 g ng tubig sa temperatura ng kuwarto). Inilalagay namin ang citric acid sa dalawang iba pang baso - sa una ang dami ng ulo ng tugma, sa pangalawa mga 5 beses na higit pa. Ibuhos ang 10 ML ng tubig sa magkabilang baso at i-dissolve ang acid habang hinahalo. Sabay-sabay na magdagdag ng 5 ml ng saturated sodium bikarbonate solution sa parehong baso na may citric acid. Makikita na sa isang baso kung saan mas mataas ang konsentrasyon ng citric acid, mas matindi ang paglabas ng gas. Konklusyon: ang rate ng reaksyon ay proporsyonal sa konsentrasyon ng mga reagents.

Thiosulfuric acid. Sodium thiosulfate. Paghahanda, pag-aari, aplikasyon.

Ang mga ester ng sulfuric acid ay kinabibilangan ng dialkyl sulfates (RO2)SO2. Ito ay mga likidong may mataas na kumukulo; ang mga mas mababa ay natutunaw sa tubig; sa pagkakaroon ng alkalis bumubuo sila ng alkohol at sulfuric acid salts. Ang mas mababang dialkyl sulfate ay mga ahente ng alkylating.
Diethyl sulfate (C2H5)2SO4. Punto ng pagkatunaw -26°C, punto ng kumukulo 210°C, natutunaw sa mga alkohol, hindi matutunaw sa tubig. Nakuha sa pamamagitan ng pag-react ng sulfuric acid sa ethanol. Ito ay isang ethylation agent sa organic synthesis. Tumagos sa balat.
Dimethyl sulfate (CH3)2SO4. Punto ng pagkatunaw -26.8°C, punto ng kumukulo 188.5°C. Natutunaw sa alkohol, mahinang natutunaw sa tubig. Tumutugon sa ammonia sa kawalan ng solvent (pasabog); sulfonates ilang aromatic compounds, tulad ng phenol esters. Nakuha sa pamamagitan ng pag-react ng 60% oleum sa methanol sa 150°C. Ito ay isang methylating agent sa organic synthesis. Carcinogen, nakakaapekto sa mga mata, balat, mga organ sa paghinga.
Sodium thiosulfate Na2S2O3

Isang asin ng thiosulfuric acid kung saan ang dalawang sulfur atom ay may magkaibang estado ng oksihenasyon: +6 at -2. Ang mala-kristal na sangkap, lubos na natutunaw sa tubig. Ito ay ginawa sa anyo ng crystalline hydrate Na2S2O3 5H2O, karaniwang tinatawag na hyposulfite. Inihanda sa pamamagitan ng pagtugon sa sodium sulfite na may asupre sa pamamagitan ng pagkulo:
Na2SO3+S=Na2S2O3
Tulad ng thiosulfuric acid, ito ay isang malakas na ahente ng pagbabawas. Ito ay madaling na-oxidize ng chlorine sa sulfuric acid:
Na2S2O3+4Сl2+5Н2О=2H2SO4+2NaCl+6НCl
Ang paggamit ng sodium thiosulfate upang sumipsip ng chlorine (sa unang gas mask) ay batay sa reaksyong ito.
Ang oksihenasyon ng sodium thiosulfate sa pamamagitan ng mahinang oxidizing agent ay medyo naiiba. Sa kasong ito, ang mga asing-gamot ng tetrathionic acid ay nabuo, halimbawa:
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
Ang sodium thiosulfate ay isang by-product sa paggawa ng NaHSO3, sulfur dyes, sa panahon ng paglilinis ng mga pang-industriyang gas mula sa sulfur. Ginagamit upang alisin ang mga bakas ng murang luntian pagkatapos ng pagpapaputi ng mga tela, upang kunin ang pilak mula sa mga ores; Ito ay isang fixative sa photography, isang reagent sa iodometry, isang antidote para sa pagkalason na may arsenic at mercury compounds, at isang anti-inflammatory agent.

Thiosulfuric acid- isang inorganic compound, isang dibasic strong acid na may formula H 2 SO 3 S. Isang walang kulay na malapot na likido na tumutugon sa tubig. Bumubuo ng mga asing-gamot - inorganic na thiosulfates. Ang Thiosulfuric acid ay naglalaman ng dalawang sulfur atoms, ang isa ay may oxidation state na +4, at ang pangalawa ay electrically neutral.

Resibo

Reaksyon ng hydrogen sulfide at sulfur trioxide sa ethyl ether sa mababang temperatura:

· Epekto ng hydrogen chloride gas sa sodium thiosulfate:

Mga katangiang pisikal

Ang Thiosulfuric acid ay bumubuo ng walang kulay na malapot na likido na hindi nagyeyelo kahit na sa napakababang temperatura. Thermal na hindi matatag - nabubulok na sa temperatura ng silid.

Mabilis na nabubulok, ngunit hindi kaagad, sa mga may tubig na solusyon. Sa pagkakaroon ng sulfuric acid, agad itong nabubulok.

Mga katangian ng kemikal

· Masyadong hindi matatag sa init:

· Sa pagkakaroon ng sulfuric acid ay nabubulok:

· Tumutugon sa alkalis:

· Tumutugon sa mga halogens:

Bumubuo ng mga ester - mga organikong thiosulfates.

Sodium thiosulfate (antichlor, hyposulfite, sodium sulfidetrioxosulfate) - Na 2 S 2 O 3 o Na 2 SO 3 S, isang asin ng sodium at thiosulfuric acid, ay bumubuo ng crystalline hydrate Na 2 S 2 O 3 5H 2 O.

Resibo

· oksihenasyon ng Na polysulfides;

· kumukulo ng labis na asupre na may Na 2 SO 3:

· pakikipag-ugnayan ng H 2 S at SO 2 sa NaOH (by-product sa paggawa ng NaHSO 3, sulfur dyes, sa panahon ng paglilinis ng mga pang-industriyang gas mula sa S):

Pagpapakulo ng labis na asupre na may sodium hydroxide:

Pagkatapos, sa reaksyon sa itaas, ang sodium sulfide ay nagdaragdag ng sulfur upang bumuo ng sodium thiosulfate.

Kasabay nito, sa panahon ng reaksyong ito, ang sodium polysulfides ay nabuo (binibigyan nila ang solusyon ng isang dilaw na kulay). Upang sirain ang mga ito, ang SO 2 ay ipinapasa sa solusyon.

· Ang purong anhydrous sodium thiosulfate ay maaaring ihanda sa pamamagitan ng pag-react ng sulfur sa sodium nitrite sa formamide. Ang reaksyong ito ay nagpapatuloy sa dami (sa 80 °C sa loob ng 30 minuto) ayon sa equation:

· paglusaw ng sodium sulfide sa tubig sa pagkakaroon ng atmospheric oxygen:

Mga katangiang pisikal at kemikal

Walang kulay na mga monoclinic na kristal. Mass ng molar 248.17 g/mol (pentahydrate).

Natutunaw sa tubig (41.2% sa 20 o C, 69.86% sa 80 o C).

Sa 48.5 °C, ang crystalline hydrate ay natutunaw sa tubig ng crystallization nito, na bumubuo ng isang supersaturated na solusyon; dehydrates sa humigit-kumulang 100 o C.

Kapag pinainit sa 220 °C, nabubulok ito ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Ang sodium thiosulfate ay isang malakas na ahente ng pagbabawas:

Gamit ang malakas na oxidizing agent, tulad ng libreng chlorine, ito ay na-oxidized sa sulfates o sulfuric acid:

Sa mas mahina o mabagal na kumikilos na mga ahente ng oxidizing, halimbawa, yodo, ito ay na-convert sa mga asing-gamot ng tetrathionic acid:

Ang reaksyon sa itaas ay napakahalaga, dahil ito ay nagsisilbing batayan para sa iodometry. Dapat pansinin na sa isang alkaline na kapaligiran, ang oksihenasyon ng sodium thiosulfate na may yodo ay maaaring magpatuloy sa sulpate.

Imposibleng ihiwalay ang thiosulfuric acid (hydrogen thiosulfate) sa pamamagitan ng reaksyon ng sodium thiosulfate na may isang malakas na acid, dahil ito ay hindi matatag at agad na nabubulok:

Ang molten crystalline hydrate Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O ay napakahilig sa supercooling.

Aplikasyon

· para sa pag-alis ng mga bakas ng chlorine pagkatapos ng pagpapaputi ng mga tela

· para sa pagkuha ng pilak mula sa ores;

· pagkapirmi sa photography;

reagent sa iodometry

· panlunas sa pagkalason: As, Br, Hg at iba pang mabibigat na metal, cyanides (ginagawa ang mga ito sa thiocyanates), atbp.

· para sa pagdidisimpekta sa bituka;

· para sa paggamot ng scabies (kasama ang hydrochloric acid);

· anti-namumula at anti-burn na ahente;

· maaaring gamitin bilang isang daluyan para sa pagtukoy ng mga molecular weight sa pamamagitan ng pagpapababa ng freezing point (cryoscopic constant 4.26°)

· nakarehistro sa industriya ng pagkain bilang isang additive ng pagkain E539.

· mga additives para sa kongkreto.

· para sa paglilinis ng mga tisyu ng yodo

· Ang gauze dressing na ibinabad sa sodium thiosulfate solution ay ginamit upang protektahan ang respiratory system mula sa lason na substance na chlorine noong Unang Digmaang Pandaigdig.

Guro: Korableva A.A.

ULAT

TUNGKOL SA LABORATORY WORK

KURSO: PANGKALAHATANG CHEMISTRY

"RATE NG REACTION SA MGA SOLUSYON"

NG 62 5528 1.04 LR

Nagawa ko na ang trabaho

pangkat na mag-aaral

Saint Petersburg

Layunin ng gawain:

Tukuyin ang rate constant, temperature coefficient, at activation energy para sa reaksyon ng sodium thiosulfate na may sulfuric acid.

Sinusuri ng lab na ito ang reaksyon sa pagitan ng sodium thiosulfate (hyposulfite) Na2S2O3 at sulfuric acid H2SO4.

Ang reaksyong ito ay nangyayari sa dalawang yugto:

1) (mabilis)

Ang unang yugto ng pagpapalitan ng ion ay nangyayari halos kaagad. Ang Thiosulfuric acid ay isang hindi matatag na compound na nabubulok sa paglabas ng isang puting sulfur precipitate.

2) (dahan-dahan)

Ang bilis ng reaksyon ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng hitsura ng opalescence at karagdagang labo ng solusyon mula sa precipitated sulfur.

Ang kabuuang reaksyon ay tinutukoy ng ikalawang yugto ng proseso at depende sa konsentrasyon ng H2SO4, at samakatuwid ay Na2S2O3 (pseudo-molecular reaction).

Ang kinetic equation ay may anyo:

Mga instrumento at reagents:

Thermostat, thermometer, graduated cylinders, test tubes, test tube holder, stopwatch, Na2S2O3 at H2SO4 solutions.

Karanasan #1:

Ang epekto ng thiosulfate sa rate ng isang kemikal na reaksyon.

Depende sa rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng sodium thiosulfate.

Pagproseso ng mga resulta ng eksperimento:

Kinakalkula namin ang kamag-anak na rate ng reaksyon gamit ang formula:

2. Batay sa kinetic equation, tinutukoy namin ang halaga ng pare-pareho ang rate ng reaksyon:

R

3. Tukuyin ang average na halaga ng pare-pareho para sa isang naibigay na temperatura ng silid, sa kasong ito T = 14 degrees Celsius.

4
. Ipahayag ang dependence ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng thiosulfate sa graphic na paraan. (tingnan ang Fig. No. 1).

5. Sa graphically, tinutukoy namin ang pare-pareho ang rate ng reaksyon bilang tangent ng anggulo ng pagkahilig ng tuwid na linya OA sa abscissa axis. Inihahambing namin ang graphically tinukoy na pare-pareho sa analytical value nito.

GSR = tg = 0.162 GSR = 0.17 GSR  GSR

Karanasan No. 2:

Ang impluwensya ng temperatura sa bilis ng isang kemikal na reaksyon.

Pagproseso ng mga resulta ng eksperimento:

1. Kalkulahin ang relatibong rate ng reaksyon sa bawat temperatura:

Tingnan ang mga resulta sa talahanayan sa itaas.

2. Batay sa kinetic equation, tinutukoy namin ang halaga ng pare-pareho para sa bawat temperatura:

R
tingnan ang mga resulta sa talahanayan sa itaas.

3. Ipinapahayag namin nang grapiko ang epekto ng temperatura sa bilis ng isang reaksiyong kemikal. (tingnan ang Fig. No. 2).

4. Batay sa equation ng Van Hoff, tinutukoy namin ang halaga ng koepisyent ng temperatura para sa bawat pagitan ng temperatura at kinakalkula ang average na halaga nito:

K2/K1 = 1 = 2.42

K3/K2 = 2 = 1.97 avg = 2.3

K4/K3 = 3 = 2.49

5
. Batay sa Arrhenius equation, kinakalkula namin ang analytical value ng activation energy para sa bawat agwat ng temperatura:

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

At kalkulahin ang average na halaga nito:

EaAVED = 61798 J/mol

6. Bumuo kami ng isang graphical na pag-asa ng logK sa 1/T gamit ang kinakalkula na mga constant ng rate sa iba't ibang temperatura at tinutukoy ang activation energy sa graphically (tingnan ang Fig. No. 3).

tg = - Еа / 2.3 R , samakatuwid

EaGR = -2.3 R tan = -2.3 * 8.3 * tan = 19.09* 3230 = 61660 J/mol

7. Inihahambing namin ang mga halaga ng enerhiya ng pag-activate na nakuha sa graphically at analytically:

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

Konklusyon:

Sa isang temperatura na katumbas ng const, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay proporsyonal sa konsentrasyon ng mga sangkap na kalahok sa reaksyong ito. (tingnan ang Fig. No. 1)

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang bilis ng isang reaksiyong kemikal

Sa kondisyon na ang konsentrasyon ay nananatiling hindi nagbabago. Ito ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa pagtaas ng temperatura, ang mga atomo ng mga sangkap ay pumasa sa isang mas nasasabik na estado, i.e. nakakatanggap sila ng karagdagang enerhiya - ang enerhiya ng pag-activate na kinakailangan upang masira ang isang bono ng kemikal at makabuo ng isang bagong sangkap.