Sodium thiosulfate na may chlorine. Esters ng sulfuric acid. Sodium thiosulfate. Karanasan 1. Allotropy ng asupre

Kumuha kami ng sodium thiosulfate at tatlong acids (sulfuric, hydrochloric at phosphoric):

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

Ibuhos ang 8 ml ng sodium thiosulfate solution sa tatlong test tubes. Ibuhos ang 8 ml ng sulfuric acid sa unang test tube na may sodium thiosulfate solution, mabilis na ihalo at itala ang oras sa mga segundo mula sa simula ng reaksyon hanggang sa maging maulap ang solusyon. Upang mas mapansin ang dulo ng reaksyon, idikit ang isang strip ng itim na papel sa tapat ng dingding ng test tube. Tinatapos namin ang ulat ng oras sa sandaling hindi na nakikita ang strip na ito sa pamamagitan ng maulap na solusyon.

Nagsasagawa kami ng mga eksperimento nang katulad sa iba pang mga acid. Ang mga resulta ay ipinasok sa talahanayan (Appendix 1, Talahanayan 1). Tinutukoy namin ang rate ng reaksyon bilang isang halaga na inversely proportional sa oras: υ = 1/ t. Batay sa talahanayan, bumuo kami ng isang graph ng dependence ng rate ng reaksyon sa likas na katangian ng mga reactant (Appendix 2, graph 1).

Konklusyon: Kaya, ang likas na katangian ng mga acid ay nakakaapekto sa rate ng isang kemikal na reaksyon. At, dahil ang lakas ng mga acid ay tinutukoy ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions, ang rate ng reaksyon ay nakasalalay din sa konsentrasyon ng mga reactant.

B. Isaalang-alang ang reaksyon ng interaksyon ng iba't ibang metal na may hydrochloric acid. Ang rate ng reaksyon ay matutukoy ng dami ng hydrogen na inilabas, na kinokolekta sa pamamagitan ng pag-alis ng tubig (Appendix 3, Figure 1).

Sa apat na test tubes ay naglalagay kami ng 0.05 g ng mga metal: magnesium, zinc, iron at tanso. Bilang kahalili, ibuhos ang pantay na dami ng hydrochloric acid (1:2) sa bawat test tube (a). Ang hydrogen, na mabilis na ilalabas, ay papasok sa test tube (b). Pansinin namin ang oras na aabutin para mapuno ng hydrogen ang test tube. Batay sa mga resulta (Appendix 4, Talahanayan 2), bumuo kami ng isang graph depende sa likas na katangian ng mga reactant (Appendix 4, Graph 2).

Konklusyon: hindi lahat ng metal ay maaaring tumugon sa mga acid sa pamamagitan ng pagpapakawala ng hydrogen. Ang mga metal na nag-aalis ng hydrogen mula sa mga solusyon sa acid ay matatagpuan sa seryeng N.H. Beketov bago ang hydrogen, at mga metal na hindi pumapalit ng hydrogen - pagkatapos ng hydrogen (sa aming kaso ito ay tanso). Ngunit ang unang pangkat ng mga metal ay naiiba din sa antas ng aktibidad: magnesium-zinc-iron, samakatuwid ang intensity ng hydrogen evolution ay naiiba.

Kaya, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay nakasalalay sa likas na katangian ng mga reactant.

2. Pag-asa ng bilis ng isang kemikal na reaksyon sa konsentrasyon ng mga nakikipag-ugnayang sangkap.

Target. Magtatag ng isang graphical na pag-asa ng epekto ng konsentrasyon sa rate ng reaksyon.

Upang isagawa ang eksperimento, ginagamit namin ang parehong mga solusyon ng sodium thiosulfate at sulfuric acid na ginamit sa unang eksperimento (A).

Ibuhos ang ipinahiwatig na dami ng mililitro ng sodium thiosulfate at solusyon ng tubig sa mga may bilang na tubo. Ibuhos ang 8 ml ng sulfuric acid solution sa unang test tube, ihalo nang mabilis at tandaan ang oras mula sa simula ng reaksyon hanggang sa maging maulap ang solusyon (tingnan ang eksperimento 1 A). Nagsasagawa kami ng mga katulad na eksperimento sa natitirang mga tubo ng pagsubok. Ipinasok namin ang mga resulta sa isang talahanayan (Appendix 6, Talahanayan 3), batay sa kung saan kami ay gumagawa ng isang graph ng dependence ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant (Appendix 7, Graph 3). Nakuha namin ang isang katulad na resulta sa pamamagitan ng pag-iwan sa konsentrasyon ng sodium thiosulfate na pare-pareho, ngunit binabago ang konsentrasyon ng sulfuric acid.

Konklusyon: kaya, ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay nakasalalay sa konsentrasyon ng mga tumutugon na sangkap: mas mataas ang konsentrasyon, mas malaki ang rate ng reaksyon.

3. Pagdepende sa bilis ng isang kemikal na reaksyon sa temperatura.

Layunin: upang suriin kung ang bilis ng isang kemikal na reaksyon ay depende sa temperatura.

Isinasagawa namin ang eksperimento sa mga solusyon ng sodium thiosulfate at sulfuric acid (tingnan ang eksperimento 1), bukod pa rito ay naghahanda ng isang beaker at isang thermometer.

Ibuhos ang 8 ml ng sodium thiosulfate solution sa apat na test tube, at 8 ml ng sulfuric acid solution sa iba pang 4 na test tube. Inilalagay namin ang lahat ng mga test tube sa isang baso ng tubig at sinusukat ang temperatura ng tubig. Pagkatapos ng 5 minuto, kumuha ng dalawang test tube na may mga solusyon ng sodium thiosulfate at sulfuric acid, alisan ng tubig ang mga ito, ihalo at tandaan ang oras hanggang sa maging maulap ang solusyon. Painitin ang baso na may tubig at mga test tube sa 10°C at ulitin ang eksperimento sa susunod na dalawang test tube. Isinasagawa namin ang parehong mga eksperimento sa mga natitirang test tube, pinapataas ang temperatura ng tubig ng 10°C sa bawat oras. Itinatala namin ang mga resulta na nakuha sa isang talahanayan (Appendix 8, talahanayan 4) at i-plot ang dependence ng rate ng reaksyon sa temperatura (Appendix 9, graph 4).

Konklusyon: pinahintulutan kami ng eksperimentong ito na tapusin na ang rate ng isang kemikal na reaksyon ay tumataas ng 2-4 na beses sa bawat 10°C na pagtaas ng temperatura, i.e. pinatunayan ang bisa ng batas ni van't Hoff.

4. Ang impluwensya ng isang katalista sa bilis ng isang kemikal na reaksyon.

Layunin: upang suriin kung ang bilis ng isang kemikal na reaksyon ay nakasalalay sa katalista, at kung ang mga katalista ay may pagtitiyak.

A. Upang subukan ang pagtitiyak ng katalista, ginamit namin ang decomposition reaction ng hydrogen peroxide: 2H2O2 = 2H2O + H2. Kumuha kami ng 3% na solusyon, ang agnas ng hydrogen peroxide ay napakahina, kahit na ang isang nagbabagang splinter na nahulog sa isang test tube ay hindi sumiklab. Bilang mga katalista, ginamit namin ang silicon dioxide SiO2, manganese dioxide MnO2, potassium permanganate KMnO4, sodium chloride NaCl. Sa pagdaragdag lamang ng manganese (IV) oxide powder nagkaroon ng mabilis na paglabas ng oxygen, at isang nagbabagang splinter na nahulog sa isang test tube ay sumiklab nang maliwanag.

Kaya, ang mga catalyst ay mga sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon, at, kadalasan, ang isang partikular na reaksyon ay nangangailangan ng sarili nitong katalista.

5. Kinetics ng catalytic decomposition ng hydrogen peroxide.

Layunin: upang malaman ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa konsentrasyon ng mga sangkap, temperatura at katalista.

Ang agnas ng isang napakahina na solusyon ng hydrogen peroxide ay nagsisimula sa ilalim ng impluwensya ng isang katalista. Habang umuunlad ang reaksyon, bumababa ang konsentrasyon ng hydrogen peroxide, na maaaring hatulan ng dami ng oxygen na inilabas sa bawat yunit ng oras. Isinasagawa namin ang eksperimento sa device (Appendix 10, Figure 2): inilalagay namin ang 0.1 g ng manganese dioxide powder sa isang test tube, ikinonekta ito sa isang goma tube, ibuhos ang 40 ml ng isang 3% na solusyon ng hydrogen peroxide sa flask , at ikonekta ito sa test tube gamit ang rubber tube. Pinupuno namin ang silindro (burette) ng tubig, ibababa ito sa crystallizer, ayusin ito nang patayo sa tripod clamp, at ikonekta ang gas outlet tube mula sa Wurtz flask sa ilalim nito. Kung walang katalista, hindi natin napapansin ang paglabas ng oxygen. Pagkatapos magdagdag ng manganese dioxide, bawat minuto sa loob ng 10 minuto ay tandaan at itinatala namin sa talahanayan ang dami ng oxygen na inilabas (Appendix 11, Table 5). Batay sa data, bumuo kami ng graph ng dami ng inilabas na oxygen kumpara sa oras (Appendix 12, graph 5)

6. Ang impluwensya ng contact surface ng reacting substance sa bilis ng isang kemikal na reaksyon.

Target. Alamin kung ang contact surface ng reacting substance ay nakakaapekto sa rate ng isang heterogenous na kemikal na reaksyon.

Ang isang pantay na halaga (0.5 g) ng chalk (CaCO3) sa anyo ng isang piraso at isang pulbos ay tinimbang sa isang timbangan, ang mga sample ay inilagay sa dalawang test tubes, kung saan ang parehong halaga ng hydrochloric acid (1: 2) ay ibinuhos. Napansin namin ang pagpapalabas ng carbon dioxide, at sa unang test tube (chalk sa anyo ng isang piraso) ang reaksyon ay nagpapatuloy nang hindi gaanong masigla kaysa sa pangalawa (chalk sa anyo ng isang pulbos) (Appendix 13, mga larawan 1,2) : CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Ang sodium thiosulfate ay isang synthetic compound na kilala sa chemistry bilang sodium sulfate, at sa industriya ng pagkain bilang additive E539, na inaprubahan para gamitin sa produksyon ng pagkain.

Ang sodium thiosulfate ay gumaganap bilang acidity regulator (antioxidant), anti-caking agent o preservative. Ang paggamit ng thiosulfate bilang isang additive sa pagkain ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapataas ang buhay ng istante at kalidad ng produkto, at maiwasan ang pagkabulok, pag-aasim, at pagbuburo. Sa dalisay na anyo nito, ang sangkap na ito ay kasangkot sa mga teknolohikal na proseso para sa produksyon ng nakakain na iodized na asin bilang isang yodo stabilizer at ginagamit para sa pagproseso ng baking flour, na madaling kapitan ng pag-caking at clumping.

Ang paggamit ng food additive na E539 ay limitado lamang sa pang-industriya na globo; ang sangkap ay hindi magagamit para sa retail sale. Para sa mga layuning medikal, ang sodium thiosulfate ay ginagamit bilang isang antidote para sa matinding pagkalason at isang anti-inflammatory agent para sa panlabas na paggamit.

Pangkalahatang Impormasyon

Ang Thiosulfate (hyposulfite) ay isang inorganic compound na sodium salt ng thiosulfuric acid. Ang sangkap ay isang walang kulay, walang amoy na pulbos, na sa mas malapit na pagsusuri ay lumalabas na mga transparent na monoclinic crystals.

Ang hyposulfite ay isang hindi matatag na tambalan na hindi nangyayari sa kalikasan. Ang sangkap ay bumubuo ng isang mala-kristal na hydrate, na, kapag pinainit sa itaas 40 °C, natutunaw sa sarili nitong mala-kristal na tubig at natutunaw. Ang molten sodium thiosulfate ay madaling kapitan ng supercooling, at sa temperatura na humigit-kumulang 220 ° C ang tambalan ay ganap na nawasak.

Sodium thiosulfate: synthesis

Ang sodium sulfate ay unang nakuha nang artipisyal sa laboratoryo gamit ang Leblanc method. Ang tambalang ito ay isang byproduct ng produksyon ng soda, na nabuo sa pamamagitan ng oksihenasyon ng calcium sulfide. Ang pakikipag-ugnayan sa oxygen, ang calcium sulfide ay bahagyang na-oxidized sa thiosulfate, kung saan nakuha ang Na 2 S 2 O 3 gamit ang sodium sulfate.

Nag-aalok ang modernong kimika ng ilang mga pamamaraan para sa synthesis ng sodium sulfate:

oksihenasyon ng sodium sulfide;
kumukulo na asupre na may sodium sulfite;
pakikipag-ugnayan ng hydrogen sulfide at sulfur oxide na may sodium hydroxide;
kumukulo na asupre na may sodium hydroxide.

Ang mga pamamaraan sa itaas ay maaaring makabuo ng sodium thiosulfate bilang isang by-product ng reaksyon o sa anyo ng isang may tubig na solusyon kung saan ang likido ay dapat na sumingaw. Ang isang alkaline na solusyon ng sodium sulphate ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng sulfide nito sa oxygenated na tubig.

Ang purong anhydrous compound na thiosulfate ay resulta ng reaksyon ng sodium salt at nitrous acid na may sulfur sa isang substance na kilala bilang formamide. Ang reaksyon ng synthesis ay nangyayari sa temperatura na 80 °C at tumatagal ng halos kalahating oras; ang mga produkto nito ay thiosulfate at ang oxide nito.

Sa lahat ng mga kemikal na reaksyon, ang hyposulfite ay kumikilos bilang isang malakas na ahente ng pagbabawas. Sa mga reaksyon na may malakas na oxidizing agent, ang Na 2 S 2 O 3 ay na-oxidized sa sulfate o sulfuric acid, at sa mga mahina - sa tetrathione salt. Ang reaksyon ng oksihenasyon ng thiosulfate ay ang batayan ng iodometric na paraan para sa pagtukoy ng mga sangkap.

Ang pakikipag-ugnayan ng sodium thiosulfate na may libreng chlorine, na isang malakas na ahente ng oxidizing at nakakalason na sangkap, ay nararapat na espesyal na pansin. Ang hyposulfite ay madaling na-oxidize ng chlorine at ginagawa itong hindi nakakapinsalang mga compound na nalulusaw sa tubig. Kaya, pinipigilan ng tambalang ito ang mapanirang at nakakalason na epekto ng chlorine.

Sa mga kondisyong pang-industriya, ang thiosulfate ay kinukuha mula sa gas production waste. Ang pinakakaraniwang hilaw na materyal ay nag-iilaw na gas, na inilabas sa panahon ng proseso ng coking ng karbon at naglalaman ng mga impurities ng hydrogen sulfide. Ang kaltsyum sulfide ay na-synthesize mula dito, na sumasailalim sa hydrolysis at oksihenasyon, pagkatapos nito ay pinagsama sa sodium sulfate upang makagawa ng thiosulfate. Sa kabila ng multi-stage na proseso, ang pamamaraang ito ay itinuturing na pinaka-cost-effective at environment friendly na paraan para sa pagkuha ng hyposulfite.

Ano ang kailangan mong malaman tungkol sa sodium thiosulfate

Systematic na pangalan	Sodium thiosulfate
Mga tradisyonal na pangalan	Sodium disulfide, sodium hyposulfite (sodium) soda, antichlorine
Internasyonal na pagmamarka	E539
Formula ng kemikal	Na2S2O3
Grupo	Mga inorganic na thiosulfates (mga asin)
Estado ng pagsasama-sama	Mga walang kulay na monoclinic na kristal (pulbos)
Solubility	Natutunaw sa, hindi matutunaw sa
Temperaturang pantunaw	50 °C
Kritikal na temperatura	220 °C
Ari-arian	Reductive (antioxidative), kumplikado
Kategorya ng Dietary Supplement	Mga regulator ng acidity, mga anti-caking agent (mga anti-caking agent)
Pinagmulan	Sintetiko
Lason	Hindi pinag-aralan, ang sangkap ay ligtas sa kondisyon
Mga lugar ng paggamit	Pagkain, tela, industriya ng katad, litrato, parmasyutiko, analytical chemistry

Sodium thiosulfate: aplikasyon

Ang sodium disulfide ay ginamit para sa iba't ibang layunin bago pa man naisama ang tambalan sa mga pandagdag sa pagkain at mga gamot. Ginamit ang antichlorine upang i-impregnate ang gauze bandage at gas mask filter upang protektahan ang respiratory system mula sa nakakalason na chlorine noong Unang Digmaang Pandaigdig.

Mga modernong lugar ng aplikasyon ng hyposulfite sa industriya:

pagproseso ng photographic film at pagre-record ng mga larawan sa photographic paper;
dechlorination at bacteriological analysis ng inuming tubig;
pag-alis ng mga mantsa ng murang luntian kapag nagpapaputi ng mga tela;
pag-leaching ng gintong mineral;
produksyon ng tansong haluang metal at patina;
pangungulti ng balat.

Ang sodium sulfate ay ginagamit bilang isang reagent sa analytical at organic chemistry; ito ay neutralisahin ang mga malakas na acid at neutralisahin ang mga mabibigat na metal at ang kanilang mga nakakalason na compound. Ang mga reaksyon ng thiosulfate na may iba't ibang mga sangkap ay ang batayan ng iodometry at bromometry.

Pangdagdag ng pagkain E539

Ang sodium thiosulfate ay hindi isang malawakang ginagamit na food additive at hindi malayang magagamit dahil sa kawalang-tatag ng compound at ang toxicity ng mga produkto ng pagkasira nito. Ang hyposulfite ay kasangkot sa mga teknolohikal na proseso para sa paggawa ng nakakain na iodized salt at mga produktong panaderya bilang isang acidity regulator at anti-caking agent.

Ang Additive E539 ay gumaganap bilang isang antioxidant at preservative sa paggawa ng mga de-latang gulay at isda, mga dessert at mga inuming may alkohol. Ang sangkap na ito ay bahagi rin ng mga kemikal na ginagamit upang gamutin ang ibabaw ng sariwa, tuyo at frozen na mga gulay at prutas.

Ang preservative at antioxidant E539 ay ginagamit upang mapabuti ang kalidad at dagdagan ang shelf life ng mga naturang produkto:

sariwa at frozen na mga gulay, prutas, pagkaing-dagat;
, mani, buto;
gulay, mushroom at seaweed, de-latang in o mantika;
jam, jellies, minatamis na prutas, fruit purees at fillings;
sariwa, frozen, pinausukang at pinatuyong isda, pagkaing-dagat, de-latang pagkain;
harina, almirol, sarsa, pampalasa, suka, ;
puti at baston, mga pampatamis (dextrose at), mga sugar syrup;
mga katas ng prutas at gulay, matamis na tubig, inuming may mababang alkohol, inuming ubas.

Kapag gumagawa ng table iodized salt, ang food additive na E539 ay ginagamit upang patatagin ang yodo, na maaaring makabuluhang pahabain ang shelf life ng produkto at mapanatili ang nutritional value nito. Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng E539 sa table salt ay 250 mg bawat 1 kg.

Sa baking, ang sodium thiosulfate ay aktibong ginagamit bilang bahagi ng iba't ibang mga additives upang mapabuti ang kalidad ng produkto. Maaaring oxidative o reductive ang mga baking improver. Ang anti-caking agent E539 ay isang restorative improver na nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang mga katangian.

Ang kuwarta na ginawa mula sa siksik na harina na may short-tearing gluten ay mahirap iproseso, mga cake, ay hindi umabot sa kinakailangang dami at mga bitak sa panahon ng pagluluto. Ang ahente ng anti-caking na E539 ay sumisira sa mga bono ng disulfide at mga istruktura ng gluten na protina, bilang isang resulta kung saan ang masa ay tumataas nang maayos, ang mumo ay nagiging maluwag at nababanat, at ang crust ay hindi pumutok sa panahon ng pagluluto.

Sa mga negosyo, ang isang anti-caking agent ay idinagdag sa harina kasama ang lebadura kaagad bago masahin ang kuwarta. Ang nilalaman ng thiosulfate sa harina ay 0.001-0.002% ng masa nito, depende sa teknolohiya ng pagmamanupaktura ng produktong panaderya. Ang mga pamantayan sa sanitary para sa E539 additive ay 50 mg bawat 1 kg ng harina ng trigo.

Ang anti-caking agent E539 ay ginagamit sa mga teknolohikal na proseso sa mahigpit na dosis, kaya walang panganib ng pagkalason sa thiosulfate kapag kumonsumo ng mga produktong harina. Ang harina na inilaan para sa retail na pagbebenta ay hindi pinoproseso bago ibenta. Sa loob ng normal na mga limitasyon, ang suplemento ay ligtas at walang nakakalason na epekto sa katawan.

Gamitin sa gamot at ang epekto nito sa katawan

Ang soda hyposulfite ay kasama sa listahan ng mga mahahalagang gamot ng World Health Organization bilang isa sa pinakamabisa at ligtas na mga gamot. Ito ay ibinibigay sa subcutaneously, intramuscularly at intravenously bilang isang solusyon sa iniksyon o ginagamit bilang isang panlabas na ahente.

Sa simula ng ikadalawampu siglo, ang sodium thiosulfate ay unang ginamit bilang isang antidote para sa pagkalason ng hydrocyanic acid. Sa kumbinasyon ng sodium nitrite, ang thiosulfate ay inirerekomenda para sa mga partikular na malubhang kaso ng pagkalason ng cyanide at ibinibigay sa intravenously upang i-convert ang cyanide sa hindi nakakalason na thiocyanates, na pagkatapos ay ligtas na mailabas mula sa katawan.

Medikal na paggamit ng sodium sulfate:

Ang epekto ng hyposulfite sa katawan ng tao kapag natupok nang pasalita ay hindi pinag-aralan, kaya imposibleng hatulan ang mga benepisyo at pinsala ng sangkap sa dalisay nitong anyo o bilang bahagi ng mga produktong pagkain. Walang mga kaso ng pagkalason sa E539 additive, kaya ito ay karaniwang itinuturing na hindi nakakalason.

Sodium thiosulfate at batas

Ang sodium thiosulfate ay kasama sa listahan ng mga additives ng pagkain na inaprubahan para magamit sa produksyon ng pagkain sa Russia at Ukraine. Ang ahente ng anti-caking at acidity regulator E539 ay ginagamit alinsunod sa itinatag na mga pamantayan sa kalinisan at kalinisan na eksklusibo para sa mga layuning pang-industriya.

Dahil sa ang katunayan na ang epekto ng kemikal sa katawan ng tao kapag pinangangasiwaan nang pasalita ay hindi pa napag-aaralan, ang E539 additive ay hindi inaprubahan para gamitin sa EU at USA.

Ang mga ester ng sulfuric acid ay kinabibilangan ng dialkyl sulfates (RO 2) SO 2. 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(C 2 H 5) 2 SO 4. 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(CH 3) 2 SO 4. 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. Ginagawa ito sa anyo ng crystalline hydrate Na 2 S 2 O 3 5H 2 O, na karaniwang tinatawag na hyposulfite. Inihanda sa pamamagitan ng pagtugon sa sodium sulfite na may asupre sa pamamagitan ng pagkulo:

Na 2 SO 3 +S=Na 2 S 2 O 3

Tulad ng thiosulfuric acid, ito ay isang malakas na ahente ng pagbabawas. Ito ay madaling na-oxidize ng chlorine sa sulfuric acid:

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

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:

2Na 2 S 2 O 3 +I 2 =Na 2 S 4 O 6 +2NaI

Ang sodium thiosulfate ay isang by-product sa paggawa ng NaHSO 3, 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.

Motto ng aralin:

"Ang pag-alam lamang ay hindi lahat, ang kaalaman ay dapat gamitin."

Mga layunin ng aralin:

Pang-edukasyon:

palawakin ang pag-unawa ng mga mag-aaral sa bilis ng mga reaksiyong kemikal;
maunawaan ang kakanyahan ng batas ng aksyong masa (LMA);
ipakilala ang mga mag-aaral sa mga bagong konsepto (homogeneous at heterogenous na mga reaksyon);
eksperimento na pag-aralan ang dependence ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa konsentrasyon ng mga reactant.

Pang-edukasyon:

patuloy na paunlarin ang mga kasanayang pang-eksperimento ng mga mag-aaral;
bumuo ng kakayahang magtrabaho sa mga grupo at indibidwal;
ipagpatuloy ang pagbuo ng kemikal na pag-iisip, pag-unlad ng pagsasalita, memorya, nagbibigay-malay na interes sa paksa, pagsasarili, at ang kakayahang gumawa ng mga konklusyon.

Pang-edukasyon:

bumuo ng kakayahang magtrabaho nang magkapares at mga kasanayan sa komunikasyon.

Kagamitan:

Para sa guro

Sa desktop ng mag-aaral

Reagents: Sodium thiosulfate, sulfuric acid, tubig, aluminyo, yodo.

Sa panahon ng mga klase

1. Panimulang bahagi: mensahe ng paksa ng aralin, mood ng mga mag-aaral para sa aralin.

Guro. Ang kinetics ay isang sangay ng chemistry na kinabibilangan ng pag-aaral ng mga paksa tulad ng reversibility ng mga kemikal na reaksyon, ang thermal effect ng mga reaksyon, ang rate ng mga kemikal na reaksyon, at chemical equilibrium. Nagsisimula kami sa isang paksa na ang pangalan ay kailangan mong hulaan (ang paksa sa board ay sarado; Nagpapakita ako ng isang eksperimento na nagpapakita ng pag-asa sa rate ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng aluminyo at mala-kristal na yodo sa katalista).

Tanong para sa klase. Bakit natin sinisimulan ang ating pag-aaral ng kinetika ng kemikal sa paksang ito?

Ang paksa ng bilis ng mga reaksiyong kemikal ay may kaugnayan, dahil ang iba't ibang mga proseso ay patuloy na nangyayari sa paligid natin at ang kanilang bilis ay naiiba. Ang mga prosesong ito ay mahalaga at nangyayari sa lahat ng sulok ng kalikasan at buhay ng tao. (Larawan 1). Talakayan sa mga lalaki - paghahambing ng bilis ng mga iminungkahing reaksyon. Dumating ang klase konklusyon: lahat ng proseso ay nangyayari sa iba't ibang bilis.

Mga tanong para sa klase:

1. Ano ang rate ng reaksyon? Alin sa mga sumusunod na formula ang tumutugma sa bilis kemikal mga reaksyon?

2. Sa anong mga yunit sinusukat ang rate ng mga reaksiyong kemikal?

Mahalaga hindi lamang na malaman ang bilis ng isang kemikal na reaksyon, ngunit upang matutunan din kung paano ito kontrolin. Para saan? Upang pabilisin ang nais na reaksyon at pabagalin ang hindi ginustong isa. Tulad ng sinabi ni Goethe: "Ang pag-alam lamang ay hindi lahat, ang kaalaman ay dapat gamitin." Tingnan natin ang screen: ipinapakita ng figure ang pag-asa ng rate ng reaksyon sa ilang mga panlabas na salik (Larawan 2).

3. Anong mga salik ang nakakaimpluwensya sa bilis ng mga reaksiyong kemikal?

Pinangalanan ng mga lalaki ang temperatura, ang katalista, ang likas na katangian ng mga sangkap, ang lugar ng pakikipag-ugnay ng mga tumutugon na sangkap, at nagbibigay ng mga halimbawa kung saan ang impluwensya ng nakalistang mga kadahilanan ay sinusunod.

2. Pangunahing bahagi.

Guro. Anong kadahilanan ang wala dito, ngunit nakakaapekto sa bilis ng mga reaksiyong kemikal?

Ito ang konsentrasyon ng mga reacting substance; pinatataas nito ang rate ng mga reaksyon sa likido at gas na media. Samakatuwid, sa araling ito ay eksperimento nating pag-aaralan ang epekto ng konsentrasyon ng mga sangkap sa rate ng mga proseso ng kemikal. Sa ika-9 na baitang ito ay isang karanasan ng pakikipag-ugnayan ng zinc na may dilute at puro hydrochloric acid, at sa ika-10 baitang ginagamit namin ang reaksyon ng sodium thiosulfate na may sulfuric acid.

Kaunti tungkol sa sodium thiosulfate: ang formula ng kemikal ay Na 2 S 2 O 3, malawak itong ginagamit sa medisina. Sa photography ito ay kilala bilang pag-aayos ng asin. Ito ay ginagamit upang alisin ang undecomposed silver bromide mula sa mga plato, papel o pelikula. Ang prosesong ito ay batay sa kakayahan ng sodium thiosulfate na bumuo ng isang tambalang may silver bromide na natutunaw sa tubig. Ang mga pelikulang ginagamot dito at lubusang hinugasan ng tubig ay nagiging insensitive sa karagdagang pagkakalantad sa liwanag.

Ang kahulugan ng kemikal na reaksyon na pinagbabatayan ng eksperimento: kapag ang sodium thiosulfate ay nakikipag-ugnayan sa sulfuric acid, ang labo ay sinusunod - ang hitsura ng purong asupre (isang tanda ng isang kemikal na reaksyon). Ang reaksyong ito ay nangyayari sa dalawang yugto.

Stage I: Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H2S2O3(thiosulfuric acid)

Stage II: H 2 S 2 O 3 = H 2 SO 3 + S v

Ang sulfur ay isang hindi matutunaw na sangkap sa tubig, kaya naman nabubuo ang sediment. Bago simulan ang eksperimento, tingnan natin ang talahanayan na nasa iyong mesa - mga tagubilin para sa pagsasagawa ng eksperimento (Larawan 3). Ipinapahiwatig nito ang konsentrasyon ng sodium thiosulfate sa mga patak (conditional concentration). Papalitan natin ito sa tulong ng tubig. Ang konsentrasyon ng sulfuric acid ay nananatiling hindi nagbabago - 1 drop. Sa katabing column, gumamit ng lapis upang isulat ang oras ng reaksyon. Ano ang itinuturing na oras ng pagsisimula ng reaksyon? Isinasaalang-alang namin ang sandali ng pag-draining ng mga solusyon ng sodium thiosulfate, tubig at sulfuric acid na zero, pagkatapos ay binibilang mo ang oras hanggang sa lumitaw ang cloudiness. Upang mas makita ang pagbuo ng asupre sa reaksyon, gumamit ng itim na papel.

Gumawa tayo ng isang paunang eksperimento sa pakikipag-ugnayan ng sodium thiosulfate sa sulfuric acid at tandaan ang oras ng reaksyon (segundong kamay).

Pagkatapos ng eksperimento, inilalagay namin ang pag-asa ng oras ng reaksyon sa konsentrasyon ng sodium thiosulfate (Larawan 4). Lumilikha kami ng kalahating pahina na graph. Inilalagay namin ang konsentrasyon sa mga patak, oras sa mga segundo. 10 minuto ang inilaan para sa trabaho. Magsimula.

Tingnan natin ang mga resulta ng eksperimento. Sa pisara, ipinasok ng estudyante ang kanyang data sa isang pre-prepared table. Inihahambing ko ito sa aking data (isinagawa ko ang eksperimento noong nakaraang araw). Pansinin ko kung alin sa mga pares ang nagsagawa ng eksperimento nang mas tumpak. Ang mag-aaral pagkatapos ay gumuhit ng graph ng oras ng reaksyon kumpara sa konsentrasyon ng sodium thiosulfate. Ginagawa ng klase konklusyon:

ang bilis ng isang reaksiyong kemikal ay nakasalalay sa konsentrasyon. Kung mas malaki ito, mas mataas ang rate ng reaksyon.

Mga tanong para sa klase:

1. Bakit tumataas ang rate ng isang kemikal na reaksyon, dahil sa pagtaas ng konsentrasyon ay bumababa ang oras ng reaksyon? (ang sagot ay isang inversely proportional na relasyon sa pagitan ng bilis at oras - tingnan ang formula).

2. Ano ang hitsura ng isang graph ng rate ng reaksyon laban sa oras? Ang mga lalaki ay bumuo ng isang graph (Larawan 5). Bakit?

Ang pag-asa ng rate ng isang kemikal na reaksyon sa konsentrasyon ng mga sangkap ay ipinahayag ng batas ng mass action (LMA), na natuklasan noong ika-19 na siglo. Halimbawa, para sa isang nakakondisyon na reaksyon

ang rate ng isang chemical reaction ay katumbas ng produkto ng rate constant ng chemical reaction k sa pamamagitan ng mga molar na konsentrasyon ng mga reactant na itinaas sa kapangyarihan ng kanilang mga stoichiometric coefficient, kung kinakailangan: ? = k S A C B 2

saan S A At C B– molar na konsentrasyon ng mga sangkap A at B, mol/l.

Pisikal na pakiramdam k : sa C A = C B = 1mol/l, pagkatapos k=v.

Ngunit narito, mahalagang isaalang-alang sa kung anong kapaligiran ang reaksyon ay nagaganap: homogenous o heterogenous. Ayon sa ZDM, ang mga konsentrasyon ng mga sangkap sa dissolved at gas na estado ay nakasulat sa expression para sa rate ng reaksyon. Kung ang sangkap ay nasa solidong estado, kung gayon ang konsentrasyon nito ay napapabayaan (dalawang estudyante ang pumunta sa pisara upang isulat ang isang expression para sa rate ng reaksyon sa isang homogenous at heterogenous na medium):

2SO2 + O2 = 2SO3	C + O 2 = CO 2
v = k C O2 C 2 SO2	v = k Sa O2

Iyon ay, ang ZDM ay may bisa para sa mga homogenous na reaksyon. Ano ang hitsura ng expression para sa rate ng isang kemikal na reaksyon para sa isang homogenous at heterogenous na reaksyon?

Para sa isang homogenous na reaksyon:

Para sa isang heterogenous na reaksyon:

Kontrolin. Upang palakasin ang paksa, sasagutin ng mga mag-aaral ang mga tanong sa pagsusulit (Figure 6).

Pagkatapos ay suriin ng mga mag-aaral ang lahat ng mga sagot gamit ang screen kung saan ang mga sagot ay inaasahang para sa pag-verify (Larawan 7).

Buod ng aralin: pinalalim namin ang aming kaalaman sa paksa ng bilis ng mga reaksiyong kemikal at pinag-aralan sa eksperimento ang epekto ng konsentrasyon ng mga sangkap sa rate ng reaksyon. Sa palagay ko ay nakakuha ka ng mga bagong kaalaman at kasanayan na magiging kapaki-pakinabang sa iyo sa hinaharap. At sa wakas, isang maliit na hiling sa wikang kemikal.

IV. Pagninilay.

Nais kong hindi ka sa malakas na salita,
Para hindi sumabog na parang hydrogen kung sakaling mabigo
Ano ang susunod para sa iyo?
At hindi sila inert, tulad ng neon, sa daan,
Isang bagay na hindi mo pa nakikita.

Maging matiyaga tulad ng kapalaran
Huwag mag-oxidize tulad ng alkali metal group,
Laging masipag
Para sa marami, maraming taon.

Magkaroon ng mas kaunting mga inhibitor,
Parang pasan na minsan nagpapabagal sa landas.
Hayaang dumami ang mga indibidwal
Ang talented at creative mo.

Maging aktibo sa aming nakatutuwang buhay,
Parang free radical.
Ang mga katalista ay ipinangako sa iyo sa daan
Pagmamahal, pasensya at kabaitan.

1. Ang epekto ng konsentrasyon sa rate ng reaksyon ng sodium thiosulfate na may sulfuric acid . Ibuhos ang 0.1 N sa tatlong test tubes. solusyon ng sodium thiosulfate: una - 5 ml, pangalawa - 10 ml at pangatlo - 15 ml. Pagkatapos nito, magdagdag ng 10 ml sa unang test tube, at 5 ml ng distilled water sa pangalawa. Pagkatapos ay ibuhos ang 5 ml ng 0.1 N sa tatlong iba pang mga tubo ng pagsubok. solusyon ng sulfuric acid. Patuyuin ang mga inihandang solusyon nang magkapares, na nagreresulta sa isang reaksyon

Na 2 S 2 O 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +SO 2 +H 2 O+S

Gamit ang isang stopwatch, tandaan kung gaano katagal bago lumabas ang sulfur sa bawat test tube. Itala ang mga resulta sa sumusunod na talahanayan:

Talahanayan 9.1

Anong konklusyon ang maaaring makuha mula sa mga datos na nakuha?

2. Depende sa rate ng reaksyon sa temperatura . Ang impluwensya ng temperatura sa rate ng reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng sodium thiosulfate sa sulfuric acid. Maghanda ng anim na magkaparehong baso. Ibuhos ang 15 ml ng 0.1 N sa tatlong baso. sodium thiosulfate solution, at sa iba pang tatlong baso - 15 ml ng 0.1 N. solusyon ng sulfuric acid. Init ang isang pares ng baso na may mga solusyon ng sodium thiosulfate at sulfuric acid sa isang paliguan ng tubig sa temperatura na 10°C na mas mataas, at ang isa pang pares ng baso na 20°C na mas mataas kaysa sa temperatura ng silid sa loob ng 15-20 minuto, na sinusubaybayan ang temperatura ng tubig na may isang thermometer. Habang nag-iinit ang mga solusyon, alisan ng tubig ang natitirang mga solusyon sa sodium thiosulfate at sulfuric acid sa temperatura ng silid. Pansinin ang oras kung kailan lumilitaw ang asupre sa mga baso. Gawin ang parehong sa mga pinainit na solusyon. Isulat ang nakuhang datos sa talahanayan:

Talahanayan 9.2

Anong mga konklusyon ang maaaring makuha tungkol sa epekto ng temperatura sa rate ng reaksyon mula sa mga resulta na nakuha?

3. Pag-aaral sa rate ng reaksyon ng pagkabulok ng hydrogen peroxide . Ang hydrogen peroxide ay kusang nabubulok nang dahan-dahan alinsunod sa equation: H 2 O 2 =H 2 O + 1/2O 2. Ang bilis ng prosesong ito ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang katalista at pagtatasa ng dami ng oxygen na inilabas sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang eksperimento ay isinasagawa sa device na ipinapakita sa Fig. 2. Ibuhos ang tubig sa burette sa pamamagitan ng funnel sa humigit-kumulang na zero mark, mahigpit na isara ang butas ng burette gamit ang isang takip na may glass tube. Gamit ang funnel, ibuhos ang 1 ml ng solusyon ng iron III chloride - catalyst sa isang siko ng Landolt vessel. Gamit ang funnel, ibuhos ang hydrogen peroxide sa konsentrasyon na tinukoy ng guro sa kabilang tuhod. Pagkatapos ay ikonekta ang Landolt flask sa burette gamit ang isang stopper na may gas outlet tube. Suriin ang higpit ng aparato. Ilagay ang Landolt vessel sa isang thermostat sa itinakdang temperatura at hawakan ng 10–15 minuto. Itakda ang parehong antas ng tubig sa equalizing funnel at burette, isulat ang halaga ng antas. Ikiling ang Landolt flask upang madikit ang hydrogen peroxide sa catalyst. Bawat 1–2 minuto sa loob ng 30 minuto, sukatin ang dami ng oxygen na inilabas V τ . Itala ang mga resulta ng pagsukat sa talahanayan. 9.3.

Talahanayan 9.3

Pagkatapos ng kumpletong pagkabulok ng hydrogen peroxide, palamigin ang Landolt vessel sa unang temperatura ng thermostat, at muling sukatin ang volume ng ganap na inilabas na oxygen V ∞. Ayon sa talahanayan. 9.3 at ayon sa formula

kalkulahin ang pare-pareho ang rate ng reaksyon. Bumuo ng isang dependence graph:

Tukuyin ang pare-pareho ang rate ng reaksyon mula sa tangent ng anggulo ng inclination ng tuwid na linya hanggang sa abscissa axis at ihambing sa arithmetic mean value (9.17). Maipapayo na magsagawa ng mga eksperimento sa dalawang temperatura: 15–25°C at 30–40°C.

Batay sa mga halaga ng pare-pareho ang rate ng reaksyon para sa dalawang temperatura gamit ang formula:

kung saan R=8.314 J/mol∙K, kalkulahin ang activation energy ng decomposition reaction ng hydrogen peroxide.

4.Ang impluwensya ng mga konsentrasyon ng reagent sa balanse ng kemikal . Kapag ang isang solusyon ng iron (III) chloride ay tumutugon sa potassium thiocyanate, ang mga natutunaw na sangkap ay nabuo at ang kulay ng mga solusyon ay nagbabago. Ang reaksyon ay nababaligtad:

FeCl 3 +3KCNS Fe(CNS) 3 +3KCl

Isulat sa talahanayan ang mga kulay ng mga solusyon ng lahat ng mga sangkap sa system:

Talahanayan 9.4.

Paghaluin ang 5 ml ng mga solusyon ng iron (III) chloride at potassium thiocyanate sa isang test tube. Tandaan ang kulay ng nagresultang solusyon. Ipahiwatig ang sangkap na nagbibigay ng kulay sa system. Ibuhos ang nagresultang solusyon sa apat na tubo sa pantay na bahagi hangga't maaari. Magdagdag ng isang maliit na puro solusyon ng ferric chloride sa unang test tube, isang solusyon ng potassium thiocyanate sa pangalawa, at isang maliit na mala-kristal na potassium chloride sa pangatlo. Iwanan ang ikaapat na tubo para sa paghahambing. Ihambing ang kulay ng mga solusyon sa mga test tube at ipahiwatig kung saang direksyon lumipat ang ekwilibriyo nang idinagdag ang FeCl 3, KSCN at KCl. Sumulat ng equation para sa equilibrium constant ng reaksyon na pinag-aralan.

5. Epekto ng mga pagbabago sa temperatura sa chemical equilibrium . Kapag ang yodo ay kumikilos sa almirol, ang isang mahina na tambalan ng kumplikadong komposisyon, kulay na asul, ay nabuo. Ang equilibrium ng system ay maaaring halos kinakatawan ng sumusunod na equation:

Starch + yodo starch yodo complex

Ibuhos ang 2-3 ml ng starch solution sa isang test tube at magdagdag ng ilang patak ng yodo na tubig hanggang sa maging asul ang solusyon. Painitin ang test tube hanggang sa maging malinaw ang solusyon, at pagkatapos ay palamig hanggang sa bumalik ang asul na kulay. Tukuyin kung aling reaksyon (direkta o baligtad) ang exothermic at alin ang endothermic. Ipaliwanag ang pagbabago ng kulay kapag pinainit at pinalamig.