Klorlu sodyum tiyosülfat. Sülfürik asit esterleri. sodyum tiyosülfat. Deneyim 1. Kükürt allotropisi

Sodyum tiyosülfat ve üç asit (sülfürik, hidroklorik ve ortofosforik) alıyoruz:

Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S + H2O

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

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

Üç test tüpüne 8 ml sodyum tiyosülfat çözeltisi dökün. 8 ml sülfürik asidi bir sodyum tiyosülfat çözeltisi ile ilk test tüpüne dökün, hızla karıştırın ve reaksiyonun başlangıcından çözeltinin bulanıklığına kadar geçen süreyi saniye cinsinden not edin. Reaksiyonun sonunu daha iyi anlamak için, test tüpü duvarının karşı tarafına bir siyah kağıt şeridi yapıştırın. Bu şeridin bulutlu çözeltiden görünmediği anda zaman raporunu bitiriyoruz.

Benzer şekilde diğer asitlerle de deneyler yapıyoruz. Sonuçlar tabloya girilir (Ek 1, tablo 1). Reaksiyon hızı, zamanla ters orantılı bir değer olarak tanımlanır: υ = 1/ t. Tabloya dayanarak, reaksiyon hızının reaktanların doğasına bağımlılığının bir grafiğini oluşturuyoruz (Ek 2, grafik 1).

Sonuç: Bu nedenle, asitlerin doğası kimyasal reaksiyon hızını etkiler. Ve asitlerin kuvveti hidrojen iyonlarının konsantrasyonu ile belirlendiğinden, reaksiyon hızı da reaktanların konsantrasyonuna bağlıdır.

B. Çeşitli metallerin hidroklorik asit ile etkileşiminin reaksiyonunu düşünün. Reaksiyon hızı, su yer değiştirme yöntemiyle toplanan salınan hidrojenin hacmi ile belirlenecektir (Ek 3, Şekil 1).

Dört test tüpüne 0,05 g metal koyuyoruz: magnezyum, çinko, demir ve bakır. Sırayla, her test tüpüne (a) eşit hacimlerde hidroklorik asit (1:2) dökün. Hızla tükenecek olan hidrojen test tüpüne (b) girecektir. Tüpün hidrojenle dolması için geçen süreye dikkat edin. Sonuçlara dayanarak (Ek 4, Tablo 2), reaktanların doğasına bağlı olarak bir grafik oluşturuyoruz (Ek 4, Grafik 2).

Sonuç: Tüm metaller, hidrojeni çıkararak asitlerle etkileşime giremez. Asit çözeltilerinden hidrojeni değiştiren metaller, N.N. Beketov'dan hidrojene ve hidrojenin yerini almayan metaller - hidrojenden sonra (bizim durumumuzda bu bakırdır). Ancak ilk metal grubu da aktivite derecesinde farklılık gösterir: magnezyum-çinko-demir, bu nedenle hidrojen oluşumunun yoğunluğu farklıdır.

Bu nedenle, bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların doğasına bağlıdır.

2. Bir kimyasal reaksiyon hızının, etkileşen maddelerin konsantrasyonuna bağlılığı.

Hedef. Konsantrasyonun reaksiyon hızı üzerindeki etkisinin grafiksel bir bağımlılığını oluşturun.

Deney için, ilk deneyde (A) kullanılan aynı sodyum tiyosülfat ve sülfürik asit çözeltilerini kullanıyoruz.

Belirtilen miktarlarda mililitre sodyum tiyosülfat çözeltisi ve suyu numaralı test tüplerine dökün. İlk test tüpüne 8 ml sülfürik asit çözeltisi dökün, hızlı bir şekilde karıştırın ve reaksiyonun başlangıcından çözeltinin bulanıklığına kadar geçen süreyi not edin (bkz. deney 1 A). Test tüplerinin geri kalanıyla benzer deneyler yapıyoruz. Sonuçları, bir kimyasal reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığının bir grafiğini oluşturduğumuz bir tabloya (Ek 6, Tablo 3) giriyoruz (Ek 7, Tablo 3). Sodyum tiyosülfat konsantrasyonunu sabit tutarak, ancak sülfürik asit konsantrasyonunu değiştirerek benzer bir sonuç elde ettik.

Sonuç: bu nedenle, bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonuna bağlıdır: konsantrasyon ne kadar yüksekse, reaksiyon hızı o kadar yüksektir.

3. Kimyasal reaksiyon hızının sıcaklığa bağlılığı.

Amaç: Kimyasal reaksiyon hızının sıcaklığa bağlı olup olmadığını test etmek.

Deneyi sodyum tiyosülfat ve sülfürik asit çözeltileriyle yapıyoruz (deney 1'e bakın), ayrıca bir beher, bir termometre hazırlıyoruz.

8 ml sodyum tiyosülfat solüsyonunu dört test tüpüne, 8 ml sülfürik asit solüsyonunu diğer 4 test tüpüne dökün. Tüm test tüplerini bir bardak suya koyuyoruz ve suyun sıcaklığını ölçüyoruz. 5 dakika sonra sodyum tiyosülfat ve sülfürik asit çözeltileri içeren iki test tüpünü çıkarıp süzüyoruz, karıştırıyoruz ve çözelti bulanıklaşana kadar geçen süreyi not ediyoruz. Bir bardağı su ve test tüpleriyle 10 ° C ısıtıyoruz ve sonraki iki test tüpüyle deneyi tekrarlıyoruz. Aynı deneyleri, her seferinde su sıcaklığını 10°C artırarak test tüplerinin geri kalanıyla yapıyoruz. Elde edilen sonuçlar bir tabloya kaydedilir (Ek 8, Tablo 4) ve reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığı çizilir (Ek 9, Tablo 4).

Sonuç: Bu deney, kimyasal reaksiyon hızının her 10°C'de bir sıcaklık artışıyla 2-4 kat arttığı, yani Van't Hoff yasasının geçerliliğini kanıtladı.

4. Katalizörün kimyasal reaksiyon hızı üzerindeki etkisi.

Amaç: kimyasal reaksiyon hızının katalizöre bağlı olup olmadığını ve katalizörlerin özgüllüğü olup olmadığını kontrol etmek.

A. Katalizörün özgüllüğünü test etmek için hidrojen peroksitin ayrışma reaksiyonunu kullandık: 2H2O2 = 2H2O + H2. % 3'lük bir çözelti aldılar, hidrojen peroksitin ayrışması çok zayıf, bir test tüpüne atılan yanan bir kıymık bile alev almıyor. Katalizör olarak silikon dioksit SiO2, manganez dioksit MnO2, potasyum permanganat KMnO4 ve sodyum klorür NaCl kullandık. Sadece manganez (IV) oksit tozu eklendiğinde, hızlı bir oksijen oluşumu meydana geldi, için için yanan bir kıymık, bir test tüpüne indirildi ve parlak bir şekilde alevlendi.

Bu nedenle, katalizörler bir kimyasal reaksiyonu hızlandıran maddelerdir ve çoğu zaman belirli bir reaksiyon kendi katalizörünü gerektirir.

5. Hidrojen peroksitin katalitik ayrışmasının kinetiği.

Amaç: reaksiyon hızının maddelerin konsantrasyonuna, sıcaklığa ve katalizöre bağımlılığını bulmak.

Çok zayıf bir hidrojen peroksit çözeltisinin ayrışması, bir katalizörün etkisi altında başlar. Reaksiyonun seyri ile, birim zamanda salınan oksijen miktarı ile değerlendirilebileceği gibi, hidrojen peroksit konsantrasyonu azalır. Deneyi cihazda yapıyoruz (Ek 10, Şekil 2): 0,1 g manganez dioksit tozunu bir test tüpüne koyun, bir lastik tüpe takın, şişeye 40 ml %3 hidrojen peroksit çözeltisi dökün, bağlayın lastik bir tüp kullanarak bir test tüpü ile. Silindiri (büret) suyla dolduruyoruz, kristalizatöre indiriyoruz, tripodun kelepçesine dikey olarak sabitliyoruz ve Wurtz şişesinden gaz çıkış tüpünü altına getiriyoruz. Katalizör olmadan oksijen oluşumu gözlenmez. Manganez dioksit ekledikten sonra, 10 dakika boyunca her dakika, salınan oksijenin hacmini not edip tabloya yazıyoruz (Ek 11, Tablo 5). Verilere dayanarak, salınan oksijen hacimlerinin zamana bağımlılığının bir grafiğini oluşturuyoruz (Ek 12, grafik 5)

6. Reaktanların temas yüzeyinin kimyasal reaksiyon hızı üzerindeki etkisi.

Hedef. Reaktanların temas yüzeyinin heterojen bir kimyasal reaksiyon hızını etkileyip etkilemediğini öğrenin.

Aynı miktarda (0,5 g) tebeşir (CaCO3) parça ve toz halinde terazide tartıldı, tartılan kısımlar içine aynı miktarda hidroklorik asit (1:2) konulan iki test tüpüne yerleştirildi. dökülmüş. Karbondioksit salınımını gözlemliyoruz ve ilk test tüpünde (parça şeklinde tebeşir) reaksiyon ikinciden (toz şeklinde tebeşir) daha az şiddetlidir (Ek 13, fotoğraflar 1.2): CaCO3 + 2 HCI = CaCl2 + CO2 + H2O

Sodyum tiyosülfat, kimyada sodyum sülfat olarak bilinen ve gıda endüstrisinde katkı maddesi E539 olarak bilinen, gıda üretiminde kullanımı onaylanan sentetik bir bileşiktir.

Sodyum tiyosülfat, bir asitlik düzenleyici (antioksidan), topaklanmayı önleyici madde veya koruyucu olarak işlev görür. Tiyosülfatın gıda katkı maddesi olarak kullanılması, raf ömrünü ve ürün kalitesini artırmanıza, çürümeyi, ekşimeyi, fermantasyonu önlemenizi sağlar. Saf haliyle bu madde, iyot dengeleyici olarak gıda iyotlu tuzun üretimine yönelik teknolojik süreçlerde yer alır ve topaklaşmaya ve topaklaşmaya eğilimli fırıncılık ununu işlemek için kullanılır.

E539 gıda katkı maddesinin kullanımı sadece sanayi sektörü ile sınırlıdır, maddenin perakende satışı yoktur. Tıbbi amaçlar için, sodyum tiyosülfat şiddetli zehirlenme için bir panzehir ve harici bir anti-inflamatuar ajan olarak kullanılır.

Genel bilgi

Tiyosülfat (hiposülfit), tiyosülfürik asidin sodyum tuzu olan inorganik bir bileşiktir. Madde, daha yakından incelendiğinde şeffaf monoklinik kristaller olduğu ortaya çıkan renksiz, kokusuz bir tozdur.

Hiposülfit, doğal olarak oluşmayan kararsız bir bileşiktir. Madde, 40 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında kendi kristal suyunda eriyen ve çözünen kristal bir hidrat oluşturur. Erimiş sodyum tiyosülfat aşırı soğumaya eğilimlidir ve yaklaşık 220 ° C sıcaklıkta bileşik tamamen yok edilir.

Sodyum tiyosülfat: sentez

Sodyum sülfat ilk olarak laboratuvarda yapay olarak Leblanc yöntemiyle elde edildi. Bu bileşik, kalsiyum sülfürün oksidasyonundan kaynaklanan soda üretiminin bir yan ürünüdür. Oksijen ile etkileşime giren kalsiyum sülfit, sodyum sülfat kullanılarak Na2S203 elde edilen tiyosülfata kısmen oksitlenir.

Modern kimya, sodyum sülfatı sentezlemek için birkaç yol sunar:

sodyum sülfitlerin oksidasyonu;
kükürdün sodyum sülfit ile kaynatılması;
hidrojen sülfit ve kükürt oksidin sodyum hidroksit ile etkileşimi;
kükürdü sodyum hidroksit ile kaynatmak.

Yukarıdaki yöntemler, reaksiyonun bir yan ürünü olarak veya sıvının buharlaştırılması gereken sulu bir çözelti olarak sodyum tiyosülfatın elde edilmesini mümkün kılar. Sülfürünü oksijenli suda çözerek alkali bir sodyum sülfat çözeltisi elde edebilirsiniz.

Saf susuz tiyosülfat bileşiği, nitröz asidin sodyum tuzunun formamid olarak bilinen bir maddede kükürt ile reaksiyonunun sonucudur. Sentez reaksiyonu 80 °C sıcaklıkta ilerler ve yaklaşık yarım saat sürer, ürünleri tiyosülfat ve oksididir.

Tüm kimyasal reaksiyonlarda hiposülfit, güçlü bir indirgeyici ajan olarak kendini gösterir. Güçlü oksitleyici ajanlarla etkileşim reaksiyonlarında, Na2S203 sülfat veya sülfürik aside, zayıf oksidanlarla bir tetration tuzuna oksitlenir. Tiyosülfatın oksidasyon reaksiyonu, maddeleri belirlemek için iyodometrik yöntemin temelidir.

Sodyum tiyosülfatın güçlü bir oksitleyici ve toksik bir madde olan serbest klor ile etkileşimine özel dikkat gösterilmelidir. Hiposülfit, klor tarafından kolayca oksitlenir ve onu zararsız suda çözünür bileşiklere dönüştürür. Böylece bu bileşik, klorun yıkıcı ve toksik etkilerini önler.

Endüstriyel koşullar altında tiyosülfat, gaz üretim atıklarından çıkarılır. En yaygın hammadde, kömürün koklaşması sırasında açığa çıkan ve hidrojen sülfür safsızlıkları içeren aydınlatma gazıdır. Ondan hidroliz ve oksidasyona tabi tutulan kalsiyum sülfit sentezlenir, ardından tiyosülfat elde etmek için sodyum sülfat ile birleştirilir. Çok aşamalı doğasına rağmen, bu yöntem hiposülfiti çıkarmak için en uygun maliyetli ve çevre dostu yöntem olarak kabul edilir.

Sodyum tiyosülfat hakkında bilmeniz gerekenler

Sistematik isim	Sodyum tiyosülfat (Sodyum tiyosülfat)
Geleneksel İsimler	Sodyum sülfat, hiposülfit (sodyum) soda, antiklor
Uluslararası markalama	E539
Kimyasal formül	Na 2 S 2 O 3
Grup	İnorganik tiyosülfatlar (tuzlar)
toplama durumu	Renksiz monoklinik kristaller (toz)
çözünürlük	içinde çözünür, içinde çözünmez
Erime sıcaklığı	50 °C
Kritik sıcaklık	220 °С
Özellikler	İndirgeme (antioksidan), kompleks oluşturma
Diyet Takviyesi Kategorisi	Asitlik düzenleyiciler, topaklanmayı önleyici maddeler (topaklanmayı önleyici maddeler)
Menşei	Sentetik
toksisite	Test edilmemiştir, madde şartlı olarak güvenlidir
kullanım alanları	Gıda, tekstil, deri endüstrisi, fotoğrafçılık, ilaç, analitik kimya

Sodyum tiyosülfat: uygulama

Sodyum sülfat, gıda takviyeleri ve ilaçlara katılmasından çok önce çeşitli amaçlar için kullanılmıştır. Antiklor, Birinci Dünya Savaşı sırasında solunum organlarını zehirli klordan korumak için gazlı bez bandajlar ve gaz maskesi filtreleri ile emprenye edildi.

Endüstride hiposülfitin modern uygulama alanları:

film işleme ve görüntüleri fotoğraf kağıdına sabitleme;
içme suyunun klorsuzlaştırılması ve bakteriyolojik analizi;
kumaşları ağartırken klor lekelerinin çıkarılması;
altın cevherinin yıkanması;
bakır alaşımları ve patina üretimi;
cilt bronzlaşması

Sodyum sülfat, analitik ve organik kimyada reaktif olarak kullanılır, güçlü asitleri nötralize eder, ağır metalleri ve bunların toksik bileşiklerini nötralize eder. Tiyosülfatın çeşitli maddelerle etkileşim reaksiyonları, iyodometri ve bromometrinin temelidir.

Gıda takviyesi E539

Sodyum tiyosülfat, yaygın olarak kullanılan bir gıda katkı maddesi değildir ve bileşiğin kararsızlığı ve bozunma ürünlerinin toksisitesi nedeniyle serbestçe bulunamaz. Hiposülfit, gıda iyotlu tuz ve unlu mamullerin üretimi için teknolojik süreçlerde asitlik düzenleyici ve topaklanma önleyici (topaklanma önleyici madde) olarak yer alır.

Katkı maddesi E539, konserve sebzelerin ve balıkların, tatlıların ve alkollü içeceklerin üretiminde bir antioksidan ve koruyucu işlevini yerine getirir. Bu madde ayrıca taze, kurutulmuş ve dondurulmuş sebze ve meyvelerin yüzeyini işleyen kimyasalların bir parçasıdır.

Koruyucu ve antioksidan E539, bu tür ürünlerin kalitesini iyileştirmek ve raf ömrünü uzatmak için kullanılır:

taze ve dondurulmuş sebzeler, meyveler, deniz ürünleri;
, fındık tohumları;
yağda veya yağda konserve edilmiş sebzeler, mantarlar ve deniz yosunu;
reçeller, jöleler, şekerlenmiş meyveler, meyve püreleri ve dolgular;
taze, dondurulmuş, tütsülenmiş ve kurutulmuş balık, deniz ürünleri, konserve yiyecekler;
un, nişastalar, soslar, çeşniler, sirke;
beyaz ve kamış, tatlandırıcılar (dekstroz ve), şeker şurupları;
meyve ve sebze suları, alkolsüz içecekler, alkolsüz içecekler, üzüm suları.

Sofra iyotlu tuz üretiminde, ürünün raf ömrünü önemli ölçüde uzatabilen ve besin değerini koruyabilen iyodu stabilize etmek için gıda katkı maddesi E539 kullanılır. Sofra tuzunda izin verilen maksimum E539 konsantrasyonu, 1 kg başına 250 mg'dır.

Fırıncılık işinde, ürün kalitesini iyileştirmek için çeşitli katkı maddelerinin bir parçası olarak sodyum tiyosülfat aktif olarak kullanılmaktadır. Ekmek katkı maddeleri oksidatif ve indirgeyicidir. Topaklanma önleyici madde E539, özellikleri değiştirmenize izin veren onarıcı etki geliştiricileri ifade eder.

Kısa sürede glüten içeren yoğun undan yapılan hamurların işlenmesi zordur, kekleşir, gerekli hacme ulaşmaz ve pişirme sırasında çatlar. Topaklanma önleyici madde E539, disülfit bağlarını yok eder ve glüten proteinlerini yapılandırır, bunun sonucunda hamur iyi kabarır, kırıntı gevşer ve elastik hale gelir ve pişirme sırasında kabuk çatlamaz.

İşletmelerde hamur yoğrulmadan hemen önce una maya ile birlikte topaklanma önleyici eklenir. Bir unlu mamulün üretim teknolojisine bağlı olarak undaki tiyosülfat içeriği, kütlesinin %0,001-0,002'sidir. E539 katkı maddesi için sıhhi ve hijyenik standartlar, 1 kg buğday unu başına 50 mg'dır.

Topaklanmayı önleyici madde E539, teknolojik süreçlerde katı bir dozajda kullanılır, bu nedenle unlu mamuller kullanılırken tiyosülfat zehirlenmesi riski yoktur. Perakende satışa yönelik un, satıştan önce işlenmez. Normal aralık içinde, ek güvenlidir ve vücut üzerinde toksik bir etkisi yoktur.

Tıpta kullanımı ve vücut üzerindeki etkisi

Soda hiposülfit, Dünya Sağlık Örgütü'nün temel ilaçlar listesinde en etkili ve güvenli ilaçlardan biri olarak yer almaktadır. Deri altına, kas içine ve damar içine enjeksiyon şeklinde enjekte edilir veya harici bir ajan olarak kullanılır.

Yirminci yüzyılın başlarında, sodyum tiyosülfat ilk olarak hidrosiyanik asit zehirlenmesi için bir panzehir olarak kullanıldı. Sodyum nitrit ile kombinasyon halinde tiyosülfat, özellikle şiddetli siyanür zehirlenmesi vakaları için tavsiye edilir ve siyanürü daha sonra vücuttan güvenli bir şekilde atılabilecek toksik olmayan tiyosiyanatlara dönüştürmek için intravenöz olarak uygulanır.

Sodyum sülfatın tıbbi kullanımı:

Hiposülfitin ağızdan alındığında insan vücudu üzerindeki etkisi araştırılmamıştır, bu nedenle maddenin saf haliyle veya gıdanın bir parçası olarak yararları ve zararları hakkında hüküm vermek imkansızdır. E539 katkı maddesi ile zehirlenme vakası olmamıştır, bu nedenle toksik olmadığı kabul edilmektedir.

Sodyum tiyosülfat ve mevzuat

Sodyum tiyosülfat, Rusya ve Ukrayna'da gıda ürünlerinin imalatında kullanılması onaylanan gıda katkı maddeleri listesine dahil edilmiştir. Topaklanma önleyici madde ve asitlik düzenleyici E539, yalnızca endüstriyel amaçlar için belirlenmiş sıhhi ve hijyenik standartlara uygun olarak kullanılır.

Kimyasalın ağızdan verildiğinde insan vücudu üzerindeki etkisi henüz araştırılmadığından, E539 takviyesinin kullanımı AB ve ABD'de onaylanmamıştır.

Sülfürik asit esterleri, dialkil sülfatları (RO2)S02 içerir. Bunlar yüksek kaynama noktalı sıvılardır; alttakiler suda çözünür; alkalilerin varlığında alkol ve sülfürik asit tuzları oluştururlar. Düşük dialkil sülfatlar, alkile edici maddelerdir.

dietil sülfat(C2H5)2S04 . Erime noktası -26°C, kaynama noktası 210°C, alkollerde çözünür, suda çözünmez. Sülfürik asidin etanol ile etkileşimi ile elde edilir. Organik sentezde etilleyici bir ajandır. Deriden nüfuz eder.

dimetil sülfat(CH3)2S04 . Erime noktası -26.8°C, kaynama noktası 188.5°C. Alkollerde çözünelim, kötü - suda. Bir solventin yokluğunda amonyak ile reaksiyona girer (patlayıcı); fenol esterler gibi bazı aromatik bileşikleri sülfonatlar. %60 oleumun 150°C'de metanol ile etkileşimi ile elde edilir.Organik sentezde metilasyon maddesidir. Kanserojen, gözleri, cildi, solunum organlarını etkiler.

sodyum tiyosülfat Na 2 S 2 O 3

İki kükürt atomunun farklı oksidasyon durumlarına sahip olduğu tiyosülfürik asit tuzu: +6 ve -2. Suda yüksek oranda çözünen kristalli madde. Yaygın olarak hiposülfit olarak adlandırılan Na2S2035H20 kristal hidrat formunda üretilir. Kaynama sırasında sodyum sülfitin kükürt ile etkileşimi ile elde edilir:

Na2S03 + S \u003d Na2S203

Tiyosülfürik asit gibi güçlü bir indirgeyici ajandır ve klor ile kolayca sülfürik aside oksitlenir:

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

Kloru emmek için sodyum tiyosülfatın kullanılması (ilk gaz maskelerinde) bu reaksiyona dayanıyordu.

Sodyum tiyosülfat, zayıf oksitleyici ajanlar tarafından biraz farklı şekilde oksitlenir. Bu durumda tetrationik asit tuzları oluşur, örneğin:

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

Sodyum tiyosülfat, endüstriyel gazların kükürtten saflaştırılmasında NaHSO 3 , kükürt boyalarının üretiminde bir yan üründür. Kumaşların ağartılmasından sonra klor kalıntılarını gidermek, cevherlerden gümüş çıkarmak; fotoğrafçılıkta bir sabitleyici, iyodometride bir reaktif, arsenik, cıva bileşikleri ile zehirlenme için bir panzehir, bir anti-inflamatuar ajandır.

Ders sloganı:

“Sadece bilmek her şey değildir, bilgi kullanılmalıdır.”

Dersin Hedefleri:

eğitici:

öğrencilerin kimyasal reaksiyonların hızına ilişkin anlayışlarını genişletmek;
kitle eylemi yasasının (LMA) özünü anlamak;
öğrencileri yeni kavramlarla tanıştırmak (homojen ve heterojen reaksiyonlar);
Bir kimyasal reaksiyon hızının reaktanların konsantrasyonuna bağımlılığını deneysel olarak araştırır.

Geliştirme:

öğrencilerin deneysel becerilerinin oluşumuna devam etmek;
gruplar halinde ve bireysel olarak çalışma becerisini geliştirmek;
kimyasal düşüncenin oluşumuna, konuşmanın gelişimine, hafızaya, konuya bilişsel ilgiye, bağımsızlığa, sonuç çıkarma becerisine devam edin.

eğitici:

çiftler halinde çalışma becerisini, iletişim becerilerini geliştirmek.

Teçhizat:

öğretmen için

öğrencinin masaüstünde

Reaktifler: Sodyum tiyosülfat, sülfürik asit, su, alüminyum, iyot.

dersler sırasında

1. Giriş bölümü: dersin konusunun mesajı, öğrencilerin ders için ruh hali.

Öğretmen. Kinetik, kimyasal reaksiyonların tersinirliği, reaksiyonların termal etkisi, kimyasal reaksiyonların hızı ve kimyasal denge gibi konuların incelenmesini içeren bir kimya dalıdır. Adını tahmin etmeniz gereken bir konuyla başlıyoruz (tahtadaki konu kapandı; alüminyum ve kristal iyodin etkileşiminin reaksiyon hızının bir katalizöre bağımlılığını gösteren bir deney gösteriyorum).

Sınıfa soru. Kimyasal kinetik çalışmasına neden bu konuyla başlıyoruz?

Çevremizde sürekli olarak çeşitli işlemler gerçekleştiği ve hızları farklı olduğu için kimyasal reaksiyonların hızı konusu önemlidir. Bu süreçler önemlidir ve doğanın, insan yaşamının her köşesinde meydana gelir. (Resim 1). Adamlar arasında tartışma - önerilen reaksiyonların oranlarını karşılaştırma. sınıf geliyor çözüm: Tüm işlemler farklı hızlarda çalışır.

Sınıfa sorular:

1. Reaksiyon hızı nedir? Aşağıdaki formüllerden hangisi hıza karşılık gelir? kimyasal reaksiyonlar?

2. Kimyasal reaksiyonların hızı hangi birimlerde ölçülür?

Sadece bir kimyasal reaksiyonun hızını bilmek değil, aynı zamanda onu nasıl kontrol edeceğinizi öğrenmek de önemlidir. Ne için? İstenen reaksiyonu hızlandırmak ve istenmeyeni yavaşlatmak için. Goethe'nin dediği gibi: "Sadece bilmek her şey değildir, bilgi kullanılmalıdır." Ekrana bakalım: şekil, reaksiyon hızının belirli dış etkenlere bağımlılığını göstermektedir (Şekil 2).

3. Kimyasal reaksiyonların hızını hangi faktörler etkiler?

Adamlar sıcaklığı, katalizörü, maddelerin doğasını, reaksiyona giren maddelerin temas alanını adlandırırlar, bu faktörlerin etkisinin gözlendiği örnekler verirler.

2. Ana kısım.

Öğretmen. Ve burada olmayan, ancak kimyasal reaksiyonların hızını etkileyen faktör nedir?

Bu, reaktanların konsantrasyonudur, sıvı ve gaz halindeki bir ortamda reaksiyon hızını arttırır. Bu nedenle, bu derste, madde konsantrasyonunun kimyasal süreçlerin hızı üzerindeki etkisini deneysel olarak inceliyoruz. 9. sınıfta çinkonun seyreltik ve konsantre hidroklorik asit ile etkileşimi deneyimiydi ve 10. sınıfta sodyum tiyosülfatın sülfürik asit ile etkileşiminin reaksiyonunu kullanıyoruz.

Sodyum tiyosülfat hakkında biraz: kimyasal formül Na2S203'tür, tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Fotoğrafçılıkta sabitleme tuzu olarak bilinir. Yardımı ile ayrışmamış gümüş bromür plakalardan, kağıttan veya filmden çıkarılır. Bu işlem, sodyum tiyosülfatın gümüş bromür ile suda çözünür bir bileşik oluşturma yeteneğine dayanmaktadır. Bununla işlenen ve suyla iyice yıkanan filmler, ışığın daha fazla hareketine karşı duyarsız hale gelir.

Deneyin altında yatan kimyasal reaksiyonun anlamı: sodyum tiyosülfat sülfürik asit ile etkileşime girdiğinde, bulanıklık gözlenir - saf kükürt görünümü (kimyasal reaksiyonun bir işareti). Bu reaksiyon iki aşamada ilerler.

Aşama I: Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H2S2O3(tiyosülfürik asit)

Aşama II: H 2 S 2 O 3 \u003d H 2 SO 3 + S v

Kükürt suda çözünmez, bu yüzden çökelir. Deneye başlamadan önce, masalarınızın üzerindeki tabloya bakalım - deneyi yapmak için talimatlar (Şekil 3). Damla cinsinden sodyum tiyosülfat konsantrasyonunu gösterir (koşullu konsantrasyon). Su ile değiştireceğiz. Sülfürik asit konsantrasyonu değişmeden kalır - 1 damla. Bir sonraki sütuna reaksiyon süresini bir kalemle yazın. Reaksiyonun başlama zamanı ne olarak kabul edilir? Sodyum tiyosülfat, su ve sülfürik asit çözeltilerini boşaltma anı sıfır olarak kabul edilir, ardından bulutluluk görünene kadar geçen süreyi sayarsınız. Reaksiyonda kükürt oluşumunu daha iyi görmek için siyah kağıt kullanın.

Sodyum tiyosülfatın sülfürik asit ile etkileşimi hakkında bir ön deneyim yapalım ve reaksiyon süresini (ikinci el) not edelim.

Deneyden sonra, reaksiyon süresinin sodyum tiyosülfat konsantrasyonuna bağımlılığını çiziyoruz (Şekil 4). Yarım sayfada bir çizelge oluşturuyoruz. Konsantrasyonu damla olarak, süreyi saniye cinsinden ayırdık. Çalışmak için 10 dakikanız var. Başlamak.

Deneyin sonuçlarına bakalım. Tahtada, öğrenci verilerini önceden hazırlanmış bir tabloya girer. Verilerimle karşılaştırırım (deneme bir gün önce yapılır). Çiftlerden hangisinin deneyi daha doğru bir şekilde gerçekleştirdiğini not ediyorum. Öğrenci daha sonra sodyum tiyosülfat konsantrasyonuna karşı reaksiyon süresinin bir grafiğini çizer. sınıf yapar çözüm:

Bir kimyasal reaksiyonun hızı konsantrasyona bağlıdır. Ne kadar büyük olursa, reaksiyon hızı o kadar hızlı olur.

Sınıfa sorular:

1. Konsantrasyon arttıkça reaksiyon süresi kısaldığına göre kimyasal reaksiyon hızı neden artar? (cevap, hız ve zaman arasındaki ters ilişkidir - formüle bakın).

2. Zamana karşı reaksiyon hızı grafiği neye benzer? Çocuklar bir grafik oluşturur (Şekil 5). Neden?

Kimyasal reaksiyon hızının maddelerin konsantrasyonuna bağımlılığı, 19. yüzyılda keşfedilen kütle eylemi yasası (LMA) ile ifade edilir. Örneğin, koşullu bir yanıt için

bir kimyasal reaksiyonun hızı, kimyasal reaksiyonun hız sabitinin ürününe eşittir k gerekirse, stokiyometrik katsayılarının gücüne yükseltilen reaktanların molar konsantrasyonlarında: ? = k C A C B 2

Nerede SA Ve MB– A ve B maddelerinin molar konsantrasyonu, mol/l.

fiziksel duyu k : C A \u003d C B \u003d 1 mol / l olduğunda, o zaman k= v.

Ancak burada, reaksiyonun hangi ortamda ilerlediğini hesaba katmak önemlidir: homojen veya heterojen. ZDM'ye göre, reaksiyon hızı ifadesinde çözünmüş ve gaz halindeki maddelerin konsantrasyonları kaydedilir. Madde katı halde ise konsantrasyonu ihmal edilir (iki öğrenci homojen ve heterojen bir ortamdaki reaksiyon hızı ifadesini yazmak için tahtaya gider):

2SO2 + O2 \u003d 2SO3	C + Ö 2 = CO 2
v= k O2 ile 2 SO2 ile	v= k O2 ile

Yani ZDM homojen reaksiyonlar için geçerlidir. Ve homojen ve heterojen bir reaksiyon için kimyasal reaksiyon hızı ifadesi neye benziyor?

Homojen bir reaksiyon için:

Heterojen bir reaksiyon için:

Kontrol. Konuyu pekiştirmek için öğrenciler test sorularını yanıtlar (Şekil 6).

Daha sonra öğrenciler, doğrulama için cevapların yansıtıldığı ekran ile tüm cevapları kontrol ederler (Şekil 7).

Dersin sonucu: kimyasal reaksiyonların hızı konusunda derinleştirilmiş bilgi, maddelerin konsantrasyonunun reaksiyon hızı üzerindeki etkisini deneysel olarak araştırdı. Gelecekte işinize yarayacak yeni bilgiler, beceriler edindiğinizi düşünüyorum. Ve son olarak, kimya dilinde küçük bir dilek.

IV. Refleks.

Yüksek sesle konuşmamanı dilerim,
Arıza durumunda hidrojen gibi patlamamaları için
arkanda ne var
Ve yolda neon gibi durağan değildik,
Henüz görmedikleriniz.

Kader gibi sabırlı ol
Bir grup alkali metal gibi oksitlenmeyin
her zaman çalışkan
Uzun, uzun yıllar.

Daha az inhibitör olmasına izin verin
Zaman zaman yolu yavaşlatan bir yük gibi.
Daha fazla kişi olmasına izin ver
Yetenekli ve yaratıcısın.

Çılgın hayatımızda aktif ol,
Serbest radikal gibi.
Yolunuzdaki katalizörler söz verilir
Sevgi, sabır ve nezaket.

1. Konsantrasyonun sodyum tiyosülfatın sülfürik asit ile reaksiyon hızı üzerindeki etkisi . Üç test tüpüne 0,1 N dökün. sodyum tiyosülfat çözeltisi: birinci - 5 ml, ikinci - 10 ml ve üçüncü - 15 ml. Daha sonra birinci test tüpüne 10 ml distile su, ikinciye 5 ml distile su ekleyin. Daha sonra, diğer üç test tüpüne 5 ml 0,1 N dökün. sülfürik asit çözeltisi. Hazırlanan çözeltileri çiftler halinde boşaltın, bu da bir reaksiyona neden olur

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

Bir kronometre kullanarak, her tüpte kükürt oluşmasının ne kadar sürdüğünü not edin. Sonuçları aşağıdaki tabloya kaydedin:

Tablo 9.1

Elde edilen verilerden hangi sonuç çıkarılabilir?

2. Reaksiyon hızının sıcaklığa bağlılığı . Sodyum tiyosülfatın sülfürik asit ile etkileşiminin reaksiyon hızına sıcaklığın etkisi. Altı özdeş bardak hazırlayın. Üç bardağa 15 ml 0.1 N dökün. sodyum tiyosülfat çözeltisi ve diğer üç bardakta - 15 ml 0.1 n. sülfürik asit çözeltisi. Bir su banyosunda bir çift camı sodyum tiyosülfat ve sülfürik asit çözeltileriyle 10 ° C daha yüksek bir sıcaklığa ve diğer bir çift camı oda sıcaklığından 20 ° C daha yüksek bir sıcaklığa 15–20 dakika ısıtın, su sıcaklığını bir termometre ile kontrol edin . Çözeltiler ısınırken, oda sıcaklığında kalan sodyum tiyosülfat ve sülfürik asit çözeltilerini boşaltın. Sülfürün bardaklarda göründüğü zamanı not edin. Aynısını ısıtılmış solüsyonlarla yapın. Elde edilen verileri tabloya kaydedin:

Tablo 9.2

Elde edilen sonuçlardan sıcaklığın reaksiyon hızı üzerindeki etkisine ilişkin hangi sonuçlar çıkarılabilir?

3. Hidrojen Peroksit Ayrışmasının Reaksiyon Hızının İncelenmesi . Hidrojen peroksit, aşağıdaki denkleme göre kendiliğinden yavaşça ayrışır: H 2 O 2 = H 2 O+1/2O 2 . Bu işlemin hızı bir katalizör katılarak artırılabilir ve belirli bir süre boyunca salınan oksijen miktarı tahmin edilebilir. Deney, Şekil 1'de gösterilen cihazda gerçekleştirilir. 2. Huniden yaklaşık sıfıra bölünene kadar büretin içine su dökün, büretin ağzını cam tüplü bir tıpa ile sıkıca kapatın. Bir huni kullanarak, bir katalizör olan Landolt kabının bir ayağına 1 ml ferrik klorür III çözeltisi dökün. Bir huni kullanarak diğer dizinize öğretmen tarafından belirtilen konsantrasyonda hidrojen peroksit dökün. Ardından, gaz çıkış borusu olan bir tıpa kullanarak Landolt kabını büret ile bağlayın. Cihazın sıkılığını kontrol edin. Landolt teknesini belirli bir sıcaklıkta bir termostata yerleştirin ve 10-15 dakika tutun. Dengeleme hunisi ve büretteki su seviyesini eşitleyin, seviyeyi kaydedin. Landolt kabını eğerek, hidrojen peroksiti katalizörle temas ettirin. 30 dakika boyunca her 1–2 dakikada bir, salınan oksijen V τ hacmini ölçün. Ölçüm sonuçlarını tabloya kaydedin. 9.3.

Tablo 9.3

Hidrojen peroksidin tamamen ayrışmasından sonra, Landolt kabını termostatın başlangıç sıcaklığına kadar soğutun ve tamamen salınan oksijen V ∞ hacmini yeniden ölçün. Tabloya göre. 9.3 ve formüle göre

reaksiyon hızı sabitini hesaplayın. Bir bağımlılık grafiği oluşturun:

Düz çizginin eğiminin apsis eksenine teğeti ile reaksiyonun hız sabitini belirleyin ve aritmetik ortalama değeri (9.17) ile karşılaştırın. Deneylerin iki sıcaklıkta yapılması tavsiye edilir: 15–25°C ve 30–40°C.

Aşağıdaki formüle göre iki sıcaklık için reaksiyon hızı sabiti değerlerine göre:

burada R=8,314 J/mol∙K, hidrojen peroksit ayrışma reaksiyonunun aktivasyon enerjisini hesaplayın.

4.Reaktif konsantrasyonunun kimyasal denge üzerindeki etkisi . Bir demir (III) klorür çözeltisi potasyum tiyosiyanat ile reaksiyona girdiğinde çözünür maddeler oluşur ve çözeltilerin rengi değişir. Reaksiyon tersine çevrilebilir:

FeCl3 +3KCNS Fe(CNS)3 +3KCl

Sistemdeki tüm maddelerin çözeltilerinin renklerini tabloya kaydedin:

Tablo 9.4.

5 ml demir (III) klorür ve potasyum tiyosiyanat çözeltilerini bir test tüpünde karıştırın. Ortaya çıkan çözümün rengine dikkat edin. Sisteme renk veren maddeyi belirtiniz. Ortaya çıkan solüsyonu mümkünse eşit parçalar halinde dört test tüpüne dökün. Birinci test tüpüne biraz konsantre ferrik klorür çözeltisi, ikincisine bir potasyum tiyosiyanat çözeltisi ve üçüncüsüne biraz kristal potasyum klorür ekleyin. Karşılaştırma için dördüncü tüpü bırakın. Test tüplerindeki çözeltilerin rengini karşılaştırın ve FeCl3 , KSCN ve KCl eklenirken dengenin hangi yöne kaydığını belirtin. Çalışılan reaksiyonun denge sabiti için bir denklem yazın.

5. Sıcaklık değişiminin kimyasal denge üzerindeki etkisi . İyotun nişasta üzerindeki etkisi altında, mavi renkli, kararsız bir karmaşık bileşim bileşimi oluşur. Sistemin dengesi koşullu olarak aşağıdaki denklemle temsil edilebilir:

Nişasta + iyot nişasta iyot kompleksi

Bir test tüpüne 2-3 ml nişasta çözeltisi dökün ve çözeltinin mavi rengi görünene kadar birkaç damla iyotlu su ekleyin. Çözelti berraklaşana kadar tüpü ısıtın ve ardından mavi renk dönene kadar soğutun. Hangi reaksiyonun (doğrudan veya ters) ekzotermik, hangisinin endotermik olduğunu belirleyin. Isıtıldığında ve soğutulduğunda renk değişimini açıklayınız.