1.
Termochemie Úkol: A. 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 : A.
1. do každé ze čtyř kádinek nalijeme 50 ml 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 ( CuSO4 · 5 H2O ) potřebné na 2.
3. 4.
5. 6. 7.
přípravu roztoku dané koncentrace připravíme 200 ml roztoku CuSO4 ( ) roztok nalijeme do kalorimetru určíme teplotu roztoku t1 k roztoku přidáme 2 g práškového zinku reakční směs mícháme teploměrem a odečteme nejvyšší dosaženou teplotu t2 Q reakční teplo Qm vypočítáme ze vztahu Qm = − ; Q = m ⋅ c ⋅ ∆ t , n je n látkové množství CuSO4
Hmotnost reakční směsi určíme z objemu a hustoty roztoku CuSO4 a hmotnosti zinku, měrná tepelná kapacita reakční směsi je
.
Závěr : 1) Vysvětlete, jak závisí teplota roztoku na množství rozpouštěného hydroxidu. 2) Je rozpouštění hydroxidu sodného reakce exotermická, nebo endotermická? 3) Napište rovnici reakce CuSO4 se zinkem. 4) Určete látkové množství zreagovaného síranu měďnatého. 5) Určete látkové množství nezreagovaného zinku v reakční směsi. 6) Vypočítejte reakční teplo Qm .
2.
Rychlost chemické reakce Úkol: Dokažte, že rychlost reakce závisí na: A. 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 (H2SO4 c= 1 mol.dm-3, c = 2 mol.dm-3), roztok thiosíranu sodného ( Na2S2O3 c = 1 mol.dm-3, c = 0,25 mol.dm-3 ), manganistan draselný (KMnO4 c= 0,02 mol.dm-3), dusičnan draselný (KNO3 c= 0,5 mol.dm-3), zinek (Zn), led
Postup: A. 1. Do každé z pěti zkumavek napipetujeme 5 ml 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 ml 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
H2SO4
Na2S2O3+H2O
c(Na2S2O3)
t ( čas)
1/t
číslo
ml
ml
mol.dm-3
s
s-1
1
5
5+0
2
5
3+2
3
5
2+3
4
5
1,5 + 3,5
5
5
1+ 4
B. 1. Do každé ze čtyř zkumavek odměříme 5 ml roztoku kyseliny sírové ( ). 2. Do dalších čtyř zkumavek odměříme 5 ml 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 oC. 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 oC, 50 oC, 80 oC. 7. Výsledky zapíšeme do tabulky. Tabulka č. 2 Zkumavka
H2SO4
Na2S2O3
t ( teplota)
číslo
ml
ml
1
5
5
5
2
5
5
20
3
5
5
50
4
5
5
80
o
C
τ ( čas) s
1/ τ s-1
C. 1. Do každé ze tří zkumavek dáme 3 ml roztoku manganistanu draselného a 2 ml 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: A. 1. 2. 3. 4.
Napište rovnici reakce. Která látka způsobuje zákal? Vypočítejte koncentraci roztoku thiosíranu v jednotlivých zkumavkách. 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.
1. 2. 3. 4.
Napište rovnici reakce. Který plyn vznikal po přidání zinku? Dusičnan draselný je pozitivní, nebo negativní katalyzátor? Co jsou inhibitory? Uveďte příklady.
