Реферат: Отчет по лабораторной работе Термодинамика

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Раздел химии, изучающий скорость и механизм протекания физико-химических процессов, называется химической кинетикой. Кинетика позволяет выяснить реальные механизмы протекания процессов. В химической кинетике различают гомогенные и гетерогенные процессы.
Гомогенные процессы протекают во всем объёме, и реагирующие вещества находятся в одной фазе. В этом случае молекулы реагирующих веществ находятся в одинаковых условиях. Гетерогенные процессы протекают на границе раздела фаз.
Скоростью
физико-химического процесса называется изменение количества реагирующих веществ в единицу времени в единице реакционного пространства. Реакционным пространством в гомогенной системе служит объем сосуда, в котором происходит взаимодействие, в гетерогенной – поверхность раздела фаз. Формулы для средних скоростей этих процессов имеют вид:
n2 и n1 – количество молей изменяющегося в реакции вещества в моменты времени t2 и t1. n - объем реакционного пространства, S – площадь границы раздела двух сред.
Скорость физико-химических процессов величина положительная, поэтому перед дробью ставят знак ±. Измеряется : моль/л*с, моль/м²*с.
Количество вещества отнесенное к занимаемому объему есть мольная концентрация. Т.е. скорость гомогенной реакции есть изменение концентрации одного из реагирующих веществ в еденицу времени:
Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления, присутствия в системе католизаторов и т.д.
Закон действия масс
: скорость гомогенной химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакций.
где Vt1 и Vt2 – скорости реакции соответственно при конечной t2 и начальной t1 температурах, g - температурный коэффициент скорости (от 2 до 4), показывающий, во сколько раз возрастает скорость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°. Одним из наиболее распространенных способов изменения скорости является катализ
. Катализ может быть гомогенным (реагенты и катализатор в одной фазе) и гетерогенным (реагент и катализатор в разных фазах)
Все физико-химические процессы можно разделить на обратимые и необратимые.
Состояние процесса, при котором скорости прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием.

Для обратимой реакции: aA + bB « cC + dD, в состоянии равновесия выполняется следущее соотношение:
Где CA, CB, CC, CD (PA, PB, PC ,PD) – концентрации (парциальные давления) реагирующих веществ; a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты; К – константа равновесия, выраженная через концентрацию или давление. (причем Kp = KC (R T) , где Sn = c+d –a– b)
Направление смещения химического равновесия при изменении условий определяется принципом Ле – Шателье:
если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказывается воздействие (изменяются концентрация, температура давление), то оно благоприятствует той из двух противоположных реакций, которая ослабляет это воздействие.
Цель работы:
изучить влияние различных факторов на кинетику и равновесие физико-химических процессов.
2.1 Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ.

Используя мерный цилиндр в 5 обозначенных пробирках создаем разные концентрации раствора Б (достигается путем разбавления раствора Б разным количеством воды (см. данные в таблице 1 )). Далее в пропорции 1:1 (по 20 капель) смешиваем раствор А и раствор из 1 пробирки. В момент сливания засекаем время начала опыта на секундомере. В момент появления синей окраски фиксируем момент завершения опыта. Для каждого варианта концентрации раствора Б проводим свой опыт и данные заносим в таблицу.
Относительная концентрация раствора Б
Относительная скорость реакции u=1/t, с -1

2.1.3 Расчет и анализ экспериментальных данных.
2KIO 3
+5Na 2
SO 3
+H 2
SO 4
=I 2
+5Na 2
SO 4
+K 2
SO 4
+H 2
O
2IO 3
-
+5SO 3
2-
+2H +
=I 2
+5SO 4
2-
+H 2
O
Рис1.График зависимости скорости протекания реакции от концентрации реагирующих веществ.
Из графика видно, что скорость является функцией концентрации реагирующих веществ. Это следует из того, что реагируют те молекулы, которые сталкиваются. Поэтому, чем больше концентрация (и следовательно вероятность столкновения молекул ) реагентов, тем выше скорость протекания реакции.
2.2 Зависимость скорости реакции от температуры.

В одну пробирку помещено 20 капель раствора щавелевой кислоты. В другой - 20 капель перманганата калия, 20 капель концентрированной серной кислоты (пробирка охлаждается под струей холодной воды). Обе пробирки и термометр вставляются в отверстие крышки, которой закрыт химический стакан, наполненный водой (пробирки и термометр не должны касаться дна стакана). После этого стакан ставится на электроплитку и вода нагревается до температуры 30*С. Затем содержимое пробирки с перманганатом калия выливается в пробирку со щавелевой кислотой, которая остается в стакане. Одновременно включается секундомер и выключается только при полном обесцвечивании растворов. Затем опыт повторяется при температурах 40°,50° и 60°С. Данные заносятся в таблицу.
5H 2
C 2
O+ 2KMnO 4
+3H 2
SO 4
=10CO 2
+2MnSO 4
+K 2
SO 4
+8H 2
O
5H 2
C 2
O 4
+2MnO 4
-
+6H +
=10CO 2
+2Mn 2+
+8H 2
O.
Относительная скорость реакции u=1/t, с -1


2.2.3 Расчет и анализ экспериментальных данных.

Рис 2. График зависимости скорости протекания реакции от температуры.
Исходя из анализа полученных данных можно заключить, что скорость физико-химического процесса непосредственно зависит от температуры. Повышение температуры влечет за собой возрастания числа активных молекул, обладающих избыточной энергией. Избыточная энергия позволяет молекулам добиться того, чтобы столкновения были эффективными. Эта энергия также называется энергией активации.

2 .3 Зависимость скорости гетерогенной реакции от величины поверхности реагирующих веществ.

Даны 2 пробирке с 10% раствором соляной кислоты. В одну из них помещают мел, в другую – мрамор (в одинаковых количествах).
В пробирке с мелом реакция протекает более интенсивно. В пробирке с мрамором реакция протекает значительно медленнее.
CaCO 3
+2HCl = CaCl 2
+H 2
0+CO 2
­
2.3.3 Расчет и анализ экспериментальных данных.
Величина поверхности мела значительно больше, чем мрамора. Это связано с особенностями строения этих веществ. Мел имеет более рыхлую структуру чем мрамор.
Величина поверхности вещества влияет на скорость реакции. Чем больше поверхность вещества, тем больше скорость протекания гетерогенной реакции.
2.4 Влияние концентрации реагирующих веществ на состояние равновесия.
В стакан налито 10 мл 2-х %-го раствора FeCl 3
и добавлено 10 мл 1 %-го раствора KCNS. Полученный раствор разделен на 4 пробирки. В 1-ю добавляется 3-5 капель концентрированного раствора FeCl 3
, во вторую – 2-3 капли концентрированного раствора KCNS, в третью помещено немного твердого KCl. Четвертая пробирка является контрольной. Cравнивается интенсивность окраски полученных растворов. Данные записываются в таблицу.
Изменение интенсивности окраски (усиление, ослабление)
2.4.3 Расчет и анализ экспериментальных данных.

В первой пробирке концентрация FeCl 3
увеличилась, и интенсивность окраски усилилась, это связано с тем, что равновесие сместилось в сторону продукта реакции, усиливающего интенсивность окраски. Во второй пробирке увеличилась концентрация KCNS и интенсивность окраски усилилась т.к. равновесие сместилось в сторону продукта реакции, усиливающего интенсивность окраски. В третей пробирке увеличилась концентрация KCl и интенсивность окраски ослабилась, т.к. равновесие сместилось в сторону реагентов и скорость протекания реакции уменьшилась.
При увеличении концентрации исходных веществ равновесие смещается в сторону продуктов реакции. При увеличении продуктов реакции равновесие смещается в сторону исходных веществ. Это один из случаев действия принципа Ле-Шателье (изменение концентрации).
2.5 Влияние температуры на состояние равновесия.

В пробирке находится 4-5 мл. раствора крахмала. К нем приливают несколько капель раствора йода до появления синего окрашивания. Сначала пробирку нагревают в сосуде с горячей водой, а затем охлаждают до комнатной температуры.
При нагревании окраска ослабевает. При охлаждении окраска усиливается.
При повышении температуры равновесие смещается в сторону протекания эндотермического процесса (DН>0), а понижение температуры вызывает смещение равновесия в сторону экзотермической реакции (DН<0).
1. Объясните физический смысл константы скорости. Укажите факторы, влияющие на численное значение константы скорости.
К
онстанта скорости k показывает, с какой скоростью идет химический процесс при концентрациях реагирующих веществ равных 1 моль/л. На числовое значение константы скорости влияет температура, природа реагирующих веществ, присутствие катализаторов.
2. Во сколько раз измениться скорость прямой и обратной реакций
если объем газовой смеси уменьшить в 3 раза.
u 1
=k*(3C SO2
) 2
*3C O2
=27*k*C 2
SO2
*C O2

3. Вычислить значение энергии активации реакции, скорость которой при 300 К в 10 раз больше, чем при 280 К.
Т 1
=280К u Т2=
u Т1
*g (Т2-Т1)/10
g=Ц10
Т 2
=300К lg g = (E a
/2,3R)*((T 2
-T 1
)/(T 2
*T 1
))
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники.
“Кинетика физико-химических процессов.

Название: Отчет по лабораторной работе Термодинамика
Раздел: Рефераты по химии
Тип: реферат
Добавлен 20:25:50 22 марта 2011 Похожие работы
Просмотров: 87
Комментариев: 19
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Отчет по лабораторной работе Термодинамика
Феномен Виноградова Реферат
Курсовая работа по теме Расчет основных характеристик газопровода на участке "Александровское-Раскино"
Курсовая работа по теме Разработка программы при помощи языка программирования языка Delphi
Обеспечение Безопасности Системы Реферат
Сочинение На Тему Египетский Земледелец 5 Класс
Реферат по теме История развития секретарского дела
Наш Вечный Спутник Песня Сочинение
Доклад по теме Пецилобрикон
Реферат по теме Россия между Востоком и Западом
Курсовая Работа На Тему Банківська Система України
Как Начать Сочинение Рассуждение По Русскому
Реферат: Преобразование предприятия и его ликвидация
Реферат: Філософія і наука про причини релігійної діяльності людей
Сочинение Осень В Моем Краю
Курсовая работа по теме Разработка устройства контроля углового смещения вала электродвигателя
Реферат: Россия и страны СНГ в предверии 21 века
Реферат по теме Дзэнское мышление
Реферат: Економічне вчення Д Рікардо
Лабораторная работа: Использование поляриметрии для определения концентрации оптически активных веществ
Гдз По Химии 7 Практическая Работа
Курсовая работа: Ідеальна держава в працях давньогрецьких мислителів
Реферат: Біологічна дія радіації
Сочинение: Герой и народ в поэме А.Т.Твардовского "Василий Теркин"