Termochemie. Úkol: A. Určete změnu teploty při rozpouštění hydroxidu sodného B. Určete reakční teplo reakce zinku s roztokem měďnaté soli

Transkript

1 1. Termochemie Úkol: Určete změnu teploty při rozpouštění hydroxidu sodného B. Určete reakční teplo reakce zinku s roztokem měďnaté soli Pomůcky : a) kádinky, teploměr, odměrný válec, váženka, váhy, kalorimetr, hustoměr, odměrná baňka, tyčinka, lžička b) hydroxid sodný (NaOH), pentahydrát síranu měďnatého (, práškový zinek (Zn) Postup : 1. do každé ze čtyř kádinek nalijeme 50 vody 2. změříme její teplotu 3. do 1. kádinky přidáme 1 g NaOH do 2. kádinky přidáme 2 g NaOH do 3. kádinky přidáme 0,5 g NaOH do 4. kádinky přidáme 5 g NaOH 4. roztoky mícháme a na teploměru pozorujeme změnu teploty při rozpouštění NaOH 5. určíme nejvyšší dosaženou teplotu B. 1. vypočítáme množství modré skalice ( CuSO 4 5 H 2 O ) potřebné na přípravu roztoku dané koncentrace 2. připravíme 200 roztoku CuSO 4 ( ) 3. roztok nalijeme do kalorimetru 4. určíme teplotu roztoku t 1 5. k roztoku přidáme 2 g práškového zinku 6. reakční směs mícháme teploměrem a odečteme nejvyšší dosaženou teplotu t 2 7. reakční teplo Q m vypočítáme ze vztahu Qm látkové množství CuSO 4 Q = ; Q = m c t, n je n Hmotnost reakční směsi určíme z objemu a hustoty roztoku CuSO 4 a hmotnosti zinku, měrná tepelná kapacita reakční směsi je.

2 Závěr : 1) Vysvětlete, jak závisí teplota roztoku na množství rozpouštěného hydroxidu. 2) Je rozpouštění hydroxidu sodného reakce exotermická, nebo endotermická? 3) Napište rovnici reakce CuSO 4 se zinkem. 4) Určete látkové množství zreagovaného síranu měďnatého. 5) Určete látkové množství nezreagovaného zinku v reakční směsi. 6) Vypočítejte reakční teplo Q m.

3 2. Rychlost chemické reakce Úkol: Dokažte, že rychlost reakce závisí na: koncentraci látek B. teplotě reakční směsi C. katalyzátoru Pomůcky: a) zkumavky, stojánek na zkumavky, pipety, stopky, popisovač na sklo,kádinky, teploměr, trojnožka se síťkou, kahan b) roztoky kyseliny sírové (H 2 SO 4 c= 1 mol.dm -3, c = 2 mol.dm -3 ), roztok thiosíranu sodného ( Na 2 S 2 O 3 c = 1 mol.dm -3, c = 0,25 mol.dm -3 ), manganistan draselný (KMnO 4 c= 0,02 mol.dm -3 ), dusičnan draselný (KNO 3 c= 0,5 mol.dm -3 ), zinek (Zn), led Postup: 1. Do každé z pěti zkumavek napipetujeme 5 roztoku kyseliny sírové ( ). 2. Do dalších pěti zkumavek napipetujeme roztok thiosíranu ( ) a vody podle tabulky. 3. Na zkumavky s roztokem thiosíranu uděláme fixem tečku ve výšce 3 cm. Zkumavky otočíme ve stojanu tak, aby černá značka byla z našeho pohledu vzadu. 4. Do zkumavek s roztokem thiosíranu přilijeme co nejrychleji po 5 kyseliny sírové z připravených zkumavek. 5. V tomto okamžiku zapneme stopky a sledujeme čas, kdy se ve zkumavkách objeví takový zákal, že přes zkumavku nelze rozeznat černou tečku. 6. Získané údaje zapíšeme do tabulky č. 1. Tabulka č. 1 Zkumavka H 2SO 4 Na 2S 2O 3+H 2O c(na 2S 2O 3) t ( čas) 1/t číslo mol.dm -3 s s ,5 + 3,

4 B. 1. Do každé ze čtyř zkumavek odměříme 5 roztoku kyseliny sírové ( ). 2. Do dalších čtyř zkumavek odměříme 5 roztoku thiosíranu sodného (c = 0,25 mol dm -3 ). 3. Na zkumavky s roztokem thiosíranu uděláme fixem tečku ve výšce 3 cm. Zkumavky otočíme ve stojanu tak, aby černá značka byla z našeho pohledu vzadu. 4. Jednu zkumavku s kyselinou a jednu zkumavku s thiosíranem vložíme do vodní lázně s ledem a temperujeme na 5 o C. 5. Po dosažení této teploty přilijeme kyselinu sírovou do zkumavky s thiosíranem, zapneme stopky a sledujeme čas, kdy se objeví takový zákal, že přes zkumavku nelze rozeznat černou tečku. 6. Další dvojice zkumavek necháme zreagovat při teplotě 20 o C, 50 o C, 80 o C. 7. Výsledky zapíšeme do tabulky. Tabulka č. 2 Zkumavka H 2SO 4 Na 2S 2O 3 t ( teplota) τ ( čas) 1/ τ číslo o C s s C. 1. Do každé ze tří zkumavek dáme 3 roztoku manganistanu draselného a 2 roztoku kyseliny sírové ( c = 2 mol dm -3 ). 2. První zkumavku ponecháme jako kontrolní a do zbývajících dvou vhodíme granulku zinku. 3. Jakmile ve zkumavce 2 a 3 pozorujeme vývoj plynu, přidáme do třetí zkumavky kapku dusičnanu draselného. 4. Pozorujeme, ve které zkumavce ( 2 nebo 3) probíhá reakce rychleji. Závěr: 1. Napište rovnici reakce. 2. Která látka způsobuje zákal? 3. Vypočítejte koncentraci roztoku thiosíranu v jednotlivých zkumavkách. 4. Sestrojte graf závislosti v = f(1/t) na molární koncentraci thiosíranu sodného v jednotlivých zkumavkách. Z grafu vyvoďte závislost rychlosti reakce na koncentraci reaktantu. 5. Uveďte vztah, který tuto závislost formuluje matematicky. B. 1. Sestrojte graf závislosti v = f (1/τ) na teplotě. Z grafu vyvoďte závislost rychlosti reakce na teplotě. Uveďte vztah, který tuto závislost formuluje matematicky. C.

5 1. Napište rovnici reakce. 2. Který plyn vznikal po přidání zinku? 3. Dusičnan draselný je pozitivní, nebo negativní katalyzátor? 4. Co jsou inhibitory? Uveďte příklady.