Úloha 2:
Pomôcky:
· kužeľová banka s prevŕtanou zátkou
· aparatúra na zachytávanie plynu (viď obr.3)
· stopky
Chemikálie:
- roztok kyseliny chlorovodíkovej cHCl = 1 mol.dm–3
- uhličitan vápenatý – kusový (možno použiť aj práškový, v tom prípade je ale potrebné použiť vodný roztok HCl s c = 0,1 mol.dm-3)
- destilovaná voda
Postup práce:
1. Do kužeľovej banky nalejte 50 cm3 roztoku HCl
2. Zostavte aparatúru na zachytávanie plynu (napr. podľa schémy na obr.):
3. Pridajte niekoľko približne rovnakých kúskov (približne rovnakej hmotnosti (odvážte)) (v prípade použitia práškového 2 g) uhličitanu vápenatého a ihneď začnite merať čas stopkami. Zaznačte objem uvoľneného plynu po uplynutí 20, 40, 60,....až 180 s.
4. Pokus opakujte tak, že kyselinu budete riediť vodou – 45 cm3 HCl a 5 cm3 vody, potom 40 cm3 kyseliny a 10 cm3 vody, atď. (Vypočítajte koncentráciu HCl v každom roztoku).
Tabuľka 2: Vplyv koncentrácie kyseliny na rýchlosť uvoľňovania plynu v reakcii HCl s uhličitanom vápenatým
|
Koncentrácia kyseliny (mol dm–3) |
Objem plynu v cm3 po uplynutí času (s) |
|||||||||
|
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Pre každú koncentráciu kyseliny vypočítajte množstvo uvoľneného plynu za jednotku času v čase 180 s od začiatku reakcie (objem plynu uvoľneného za 180 s od začiatku reakcie /180 s) a hodnotu zaznačte do tabuľky 3. (resp., vypočítajte množstvo uvoľneného plynu za jednotku času [s] pre každý časový interval, v ktorom ste objem plynu odčítavali a do tabuľky rýchlostí doplňte priemer týchto hodnôt).
Tabuľka 3: Vplyv koncentrácie kyseliny na rýchlosť uvoľňovania plynu pri reakcii kyseliny chlorovodíkovej s uhličitanom vápenatým
|
Koncentrácia kyseliny (mol dm–3) |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
|
Množstvo uvoľneného plynu za jednotku čas (cm3 s–1) |
|
|
|
|
|
|
Z údajov v tabuľke zostrojte graf:
- na os x nanášajte koncentráciu kyseliny, na os y objem uvoľneného plynu
- na os x nanášajte koncentráciu kyseliny a na os y vypočítané množstvo uvoľneného plynu za jednotku času v čase t = 180s (alebo priemerné množstvo uvoľneného plynu za jednotku času (s))
Zhrnutie:
Otázky na diskusiu:
· Čo možno z grafov vyčítať?
· Čo v experimentoch znížilo rýchlosť reakcie?
· Zmení sa celkové (konečné) množstvo uvoľneného plynu znižovaním koncentrácie kyseliny a zároveň zväčšovaním jej objemu?
· Aký je vzťah medzi koncentráciou a rýchlosťou uvoľňovania plynu?
· Aký je vzťah medzi koncentráciou a časom, za ktorý reakcia prebehne?
· Ako môže ovplyvniť oneskorenie medzi pridaním uhličitanu, uzavretím nádoby a začiatkom merania času výsledky experimentu?
· Bola rýchlosť reakcie (resp. množstvo uvoľňovaného plynu) počas celého experimentu (meranie pri rovnakej počiatočnej koncentrácii) rovnaká? (Resp. uvoľnilo sa každých 20 sekúnd rovnaké množstvo plynu?) Vysvetli svoju odpoveď.
· Je premiešanie reakčnej zmesi potrebné? Prečo?
· Aké plyny unikali pri experimentoch? Napíšte priebeh reakcií chemickou rovnicou.
Záver:
Zvyšovaním koncentrácie sa v danom objeme zvyšuje počet reagujúcich častíc, v dôsledku čoho sa zvyšuje počet aktívnych zrážok medzi nimi a teda sa zvyšuje aj rýchlosť reakcie.
Upozornenie: Všetky práva vyhradené!!! Pre viac informácií viď sekciu "copyright".