Скорость химических реакций. Лабораторная работа

1. Цель и задачи лабораторной работы

Цель: изучить на практике скорость химической реакции и влияние факторов на её протекание.

Задачи:

Измерить скорость реакции между перекисью водорода и катализатором MnO₂.
Построить график зависимости объема выделяющегося газа от времени.
Рассчитать среднюю и мгновенную скорость реакции.
Исследовать влияние концентрации, температуры и катализатора.
Решить задачи на расчет скорости реакции.

2. Лабораторная работа

2.1. Пример реакции для изучения

Разложение перекиси водорода:

$display style 2 H subscript 2 O subscript 2 rightwards arrow 2 H subscript 2 O plus O subscript 2 upwards arrow$

Газообразный продукт удобно измерять.
Можно варьировать концентрацию H₂O₂, температуру и использовать катализатор MnO₂.

2.2. Материалы и оборудование

Перекись водорода (3–6%)
Катализатор MnO₂
Пробирки, мерные цилиндры
Воронка, штатив, таймер
Газовый счётчик или мерный стакан для измерения объема O₂
Термометр

2.3. Методика

Налить H₂O₂ в пробирку.
Добавить катализатор MnO₂.
Измерять объем выделяющегося газа каждые 10 секунд.
Повторить при разной концентрации H₂O₂.
Повторить при разных температурах раствора (ледяная вода, комнатная, теплая вода).
Записать данные для построения графиков и расчетов скорости реакции.

2.4. Обработка данных

Построить график $V subscript O subscript 2 end subscript$ или концентрации H₂O₂ от времени.
Рассчитать среднюю скорость реакции:

$display style v subscript text ср end text end subscript equals fraction numerator straight capital delta C over denominator straight capital delta t end fraction$

Определить мгновенную скорость по касательной к кривой.
Сравнить результаты при разных концентрациях и температурах.

3. Задачи для закрепления

Задача 1. Расчет средней скорости

Концентрация H₂O₂ уменьшилась с 0,5 до 0,3 моль/л за 60 секунд.

$display style v subscript text ср end text end subscript equals fraction numerator 0 comma 5 minus 0 comma 3 over denominator 60 end fraction equals 0 comma 0033 text моль/л end text$

Задача 2. Скорость реакции с газообразным продуктом

Объем O₂ увеличился с 0 до 20 мл за 40 секунд:

$display style v subscript text ср end text end subscript equals 20 over 40 equals 0 comma 5 text мл/с end text$

Задача 3. Влияние катализатора

При добавлении MnO₂ за тот же промежуток выделилось 60 мл O₂.
Скорость увеличилась в 3 раза по сравнению с опытом без катализатора.

Задача 4. Влияние температуры

При нагревании раствора скорость реакции увеличилась в 2 раза. Это подтверждает правило Вант-Гоффа: скорость большинства реакций удваивается при увеличении температуры на 10 °C.

Задача 5. Построение графика зависимости скорости от концентрации

[H₂O₂], моль/л	v, мл/с
0,1	0,2
0,2	0,4
0,3	0,6
0,4	0,8

График показывает линейную зависимость скорости от концентрации H₂O₂.

Последнее изменение: Вторник, 24 Март 2026, 16:41