Выполни практическую работу номер 1,заполни что должно получиться в таблице
Сверь числа и знаки с фото.
Глава шестая Химический практикум
Практическая работа № 1 Скорость химических реакций. Химическое равновесие
Опыт 1 Влияние концентраций реагирующих веществ, температуры и катализатора на скорость взаимодействия иодида калия с пероксидом водорода:
\[2KI + 3H_2O_2 = 2KOH + 2H_2O + I_2 + O_2\]
В четыре пронумерованные пробирки налейте по 3 мл раствора иодида калия разной концентрации и температуры согласно приведённой ниже таблице. Добавьте во все пробирки несколько капель крахмального клейстера для обнаружения иода. Затем прилейте (по возможности одновременно) во все пробирки по 2 мл пероксида водорода одинаковой концентрации. Наблюдения запишите в таблицу.
[Таблица] № пробирки | Содержание пробирки | Последовательность посинения растворов | Влияние какого фактора сказалось на \(v_p\) 1 | 0,4 %-й раствор иодида калия при комнатной температуре | ___ | ___ Строки 2–4 таблицы [обрезано].
385
Кратко: в таблице заполняют четыре строки — по одной на каждую пробирку. В 3-м столбце пишут порядок посинения (кто посинел 1-м, 2-м, 3-м, 4-м), в 4-м — название фактора, из-за которого изменилась скорость.
На фото видна только шапка и строка 1, строки 2–4 срезаны кадром. Ниже — стандартный вариант этой работы: цель опыта прямо называет три фактора (концентрация, температура, катализатор), значит, пробирки 2–4 отличаются от первой ровно по одному из них.
| № пробирки | Содержание пробирки | Последовательность посинения растворов | Влияние какого фактора сказалось на \(v_p\) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,4 %-й раствор иодида калия при комнатной температуре | посинеет последней (4-й) | — (контрольный опыт, эталон для сравнения) |
| 2 | 1 %-й раствор иодида калия при комнатной температуре | 3-й | концентрация: чем больше концентрация KI, тем выше скорость |
| 3 | 0,4 %-й раствор иодида калия при нагревании | 2-й | температура: при нагревании скорость растёт |
| 4 | 0,4 %-й раствор KI + катализатор (например, раствор CuSO₄ или FeCl₃) | 1-й, синеет быстрее всех | катализатор ускоряет реакцию |
Строки 2–4 сверь с таблицей в учебнике: концентрацию и способ введения катализатора лучше взять дословно оттуда. Пришли фото нижней части таблицы — я сверю формулировки.
Как это устроено
1. Один опыт — одна переменная. Во все пробирки наливают одинаковые 3 мл раствора KI, одинаковое число капель крахмала и по 2 мл H₂O₂ одинаковой концентрации. Меняется только одно условие. Иначе результат нельзя приписать конкретному фактору: пробирка 1 — «точка отсчёта», с ней сравнивают остальные.
2. Как фиксируют скорость. Иод, который образуется по реакции \[2KI + 3H_2O_2 = 2KOH + 2H_2O + I_2 + O_2,\] даёт с крахмалом синее окрашивание. Чем раньше появилась синева, тем быстрее прошла реакция. Поэтому третий столбец — это фактически «кто быстрее».
3. Почему каждый фактор ускоряет реакцию.
- Концентрация. Скорость пропорциональна произведению концентраций: \(v = k\,c(KI)\,c(H_2O_2)\). В 1 %-м растворе частиц KI больше, столкновений больше — синева появляется раньше.
- Температура. Правило Вант-Гоффа: при нагревании на каждые 10 °C скорость растёт в 2–4 раза, потому что больше молекул имеет энергию выше энергии активации.
- Катализатор. Ионы Cu²⁺/Fe³⁺ снижают энергию активации: реакция идёт по другому, более лёгкому пути, и скорость резко возрастает.
Проверка. Каждая строка должна отличаться от строки 1 только одним параметром — тогда вывод корректен. Между собой пробирки 2 и 3 сравнивать не обязательно: при сильном нагревании третья может обогнать вторую, но обе всё равно быстрее первой. Именно поэтому в выводе пишут «по сравнению с пробиркой 1», а не строят общий рейтинг.
Обсуждение
2 сообщенияВыполни практическую работу номер 1,заполни что должно получиться в таблице
Теперь на фото видна вся таблица (с. 385–386), включая строки 2–4. В прошлый раз я их не видел и дал предположительный вариант — исправляю: в учебнике пробирки идут в другом порядке (нагретая — № 2, с катализатором — № 3, 0,8 %-я — № 4).
Опыт 1. Скорость реакции \(2KI + 3H_2O_2 = 2KOH + 2H_2O + I_2 + O_2\)
| № пробирки | Содержание пробирки | Последовательность посинения растворов | Влияние какого фактора сказалось на \(v_{\text{р}}\) |
|---|---|---|---|
| 1 | 0,4 %-й раствор иодида калия при комнатной температуре | 4-я (последняя) | — (контрольный опыт, с ним сравнивают остальные) |
| 2 | 0,4 %-й раствор иодида калия, нагретый | 2-я | температура: при нагревании скорость возрастает |
| 3 | 0,4 %-й раствор иодида калия с сульфатом меди (II) | 1-я (синеет быстрее всех) | катализатор: ионы Cu²⁺ ускоряют реакцию |
| 4 | 0,8 %-й раствор иодида калия | 3-я | концентрация: с ростом концентрации KI скорость увеличивается |
Почему такой порядок:
- Пробирка 3: Cu²⁺ — катализатор, он снижает энергию активации, реакция идёт почти мгновенно — синева первой.
- Пробирка 2: нагревание; по правилу Вант-Гоффа скорость растёт в 2–4 раза на каждые 10 °C.
- Пробирка 4: концентрация KI вдвое больше (0,8 % против 0,4 %), скорость примерно вдвое выше: \(v = k\,c(KI)\,c(H_2O_2)\).
- Пробирка 1: эталон, синеет последней.
Опыт 2. Равновесие \(2NO_2 \rightleftharpoons N_2O_4 + Q\)
NO₂ — красно-бурый газ, N₂O₄ — бесцветный.
| Наименование условий | Изменение окраски | Смещение равновесия |
|---|---|---|
| Нагревание | окраска усиливается, становится более тёмно-бурой | влево — в сторону NO₂ (эндотермическая реакция) |
| Охлаждение | окраска ослабевает, становится бледно-жёлтой, почти бесцветной | вправо — в сторону N₂O₄ (экзотермическая реакция) |
| Сжатие | сначала резко темнеет (газ сжат), затем через 2–3 с бледнеет | вправо — в сторону N₂O₄ (из 2 объёмов газа получается 1) |
| Расширение | сначала бледнеет (газ разрежается), затем через 5–6 с темнеет | влево — в сторону NO₂ (из 1 объёма получается 2) |
Выводы (под таблицами)
Опыт 1. Скорость реакции возрастает при увеличении концентрации иодида калия, при нагревании и при введении катализатора (CuSO₄). Сильнее всего ускоряет катализатор, затем нагревание, затем увеличение концентрации.
Опыт 2. По принципу Ле Шателье нагревание смещает равновесие в сторону эндотермической реакции (NO₂), охлаждение — в сторону экзотермической (N₂O₄); сжатие — в сторону меньшего объёма газа (N₂O₄), расширение — в сторону большего объёма (NO₂).
Проверка
- В каждой пробирке одинаковы объёмы: 3 мл раствора KI, 2 мл H₂O₂, несколько капель крахмального клейстера. От пробирки 1 каждая отличается только одним параметром — значит, вывод о факторе корректен.
- Порядок «3 → 2 → 4 → 1» — ожидаемый результат. Точные секунды зависят от температуры воды; важна не точность времени, а сам порядок и то, что пробирка 1 последняя.
