Лабораторный опыт 8
В одну пробирку налейте 2—3 мл соляной кислоты, в другую — 2—3 мл раствора уксусной кислоты такой же концентрации. В каждую из пробирок опустите по одной грануле цинка. В какой из пробирок образование пузырьков газа интенсивнее? Почему?
Интенсивнее образование пузырьков газа будет в пробирке с соляной кислотой.
Это связано с тем, что соляная кислота (HCl) — это сильная кислота, она полностью диссоциирует в воде и отдаёт больше ионов H⁺, которые участвуют в реакции.
Уксусная кислота (CH₃COOH) — слабая кислота, она диссоциирует неполностью, а значит, даёт меньше ионов водорода.
Поэтому при взаимодействии с цинком в соляной кислоте реакция идёт быстрее, выделяется больше пузырьков водорода:
Уравнение реакции с соляной кислотой:
(Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑)
Уравнение реакции с уксусной кислотой:
(Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑)
Таким образом, разница в интенсивности выделения газа объясняется силой кислот: сильная кислота вызывает более быструю реакцию и интенсивное выделение водорода.
Стр. 21
Лабораторный опыт 9
В пробирку налейте 5 мл 5%-ного раствора серной кислоты и опустите стальную кнопку. Что наблюдаете? Нагревайте содержимое пробирки на пламени спиртовки. Что наблюдаете? Как изменилась скорость реакции?
Сразу после того как в пробирку с серной кислотой опускают стальную кнопку (железо), реакция идёт медленно — можно наблюдать слабое или незаметное выделение пузырьков газа (водорода), потому что железо реагирует с кислотой с небольшой скоростью при комнатной температуре.
После нагревания пробирки на пламени спиртовки реакция резко ускоряется: появляется интенсивное выделение пузырьков газа, раствор начинает «кипеть» — это водород, выделяющийся в ходе реакции.
Скорость реакции увеличилась, потому что при повышении температуры частицы начинают двигаться быстрее, чаще сталкиваются, и это ускоряет ход реакции.
Уравнение реакции:
(Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑)
Таким образом, опыт показывает, что температура — один из факторов, влияющих на скорость химической реакции: при её повышении скорость возрастает.
Стр. 21
Лабораторный опыт 10
В три пробирки налейте соответственно 1 мл, 3 мл и 5 мл раствора тиосульфата натрия. В первую пробирку добавьте 4 мл воды, во вторую — 2 мл. Во всех трёх пробирках объём растворов одинаков — 5 мл. В какой из пробирок концентрация тиосульфата натрия максимальна, в какой — минимальна? В каждую пробирку добавьте по 2 мл соляной кислоты. Что наблюдаете?
Объём раствора в каждой пробирке — 5 мл, но количество вещества (тиосульфата натрия) разное:
В первой пробирке: 1 мл Na₂S₂O₃ + 4 мл воды → самая низкая концентрация
Во второй пробирке: 3 мл Na₂S₂O₃ + 2 мл воды → средняя концентрация
В третьей пробирке: 5 мл Na₂S₂O₃, без разбавления → максимальная концентрация
После добавления в каждую пробирку 2 мл соляной кислоты, начинается реакция:
Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂↑ + S↓ + H₂O
Наблюдение
Во всех пробирках происходит помутнение раствора и образование осадка серы, а также выделение сернистого газа с характерным запахом.
Но скорость появления помутнения и осадка разная:
В третьей пробирке (максимальная концентрация) осадок появляется быстрее всего.
Во второй пробирке — позже.
В первой пробирке (минимальная концентрация) — самое медленное помутнение.
Вывод: Чем выше концентрация реагирующего вещества (тиосульфата натрия), тем быстрее протекает реакция. Это связано с тем, что при высокой концентрации больше частиц взаимодействуют между собой, и скорость химической реакции возрастает.