2

SPRAWOZDANIE Z PRZEPROWADZENIA ĆWICZENIA NR 1

1.      TEMAT ĆWICZENIA: Szybkość reakcji chemicznych.

2.      CEL ĆWICZENIA: Zapoznanie się z czynnikami wpływającymi na szybkość reakcji chemicznych.

3.      SŁOWA KLUCZOWE/PODSTAWOWE POJĘCIA:

4.      PRZEBIEG DOŚWIADCZEŃ I OBSERWACJE

Doświadczenie 1.

Do próbówki z wodą destylowaną dodano około 1,5g chlorku potasu (KCl). Do otrzymanego roztworu dodawano następnie wcześniej wspomnianej soli, aby uzyskać stan nasycenia. Zaobserwowano, że roztwór był nasycony po dodaniu dwóch mikrołopatek KCl, ponieważ dodanie większej ilości soli nie skutkowało jej rozpuszczeniem. Roztwór nasycony to taki, w którym rozpuściła się maksymalna liczba gramów substancji, ilość tej substancji (podawana na 100g rozpuszczalnika) określona jest przez parametr rozpuszczalności. Roztwór nienasycony to analogicznie taki roztwór, w którym można jeszcze rozpuścić pewną ilość tej substancji.

Doświadczenie 2.

Do próbówki z 5 cm3 wody dodano niewielką ilość CH3COONa (około 5 g), w wyniku reakcji z próbówki wydzieliło się ciepło. Tak przygotowany roztwór ogrzewano w łaźni wodnej do czasu całkowitego rozpuszczenia się pozostałości soli a następnie ostrożnie schłodzono. Po schłodzeniu roztworu kryształ tejże samej soli wrzucono do próbówki, w efekcie nadmiar rozpuszczonej substancji natychmiast wykrystalizował. W tej sytuacji można powiedzieć, że dodany kryształ octanu sodu „zaszczepił” roztwór. Takie „zaszczepienie” roztworu pozwoliło zauważyć, że roztwór był przesycony – stężenie substancji rozpuszczonej było większe niż w roztworze nasyconym. Roztwór przesycony jest termodynamicznie nietrwały, dlatego niewielkie zaburzenie powoduje krystalizację nadmiaru rozpuszczonej substancji.

Doświadczenie 3.

Stworzono roztwory nasycone chlorku sodu i azotanu (V) potasu i podgrzewano w łaźni wodnej do 323K, następnie dodano niewielką ilość soli do uzyskania malej ilości fazy stałej w danej temperaturze, podgrzano roztwory do 363K i znów dodawano sól aż do stanu nasycenia. Jednocześnie nasycony (w temperaturze pokojowej) roztwór Ca(OH)2 podgrzano do wrzenia. Zaobserwowano, że w przypadku roztworu KNO3 wraz ze wzrostem temperatury znacznie zwiększała się rozpuszczalność. W przypadku roztworu NaCl rozpuszczalność prawie w ogóle nie zwiększyła się. Natomiast w przypadku roztworu Ca(OH)2 wytrąciła się odrobina osadu na dnie próbówki, po czym można wywnioskować że rozpuszczalność związku zmalała wraz ze wzrostem temperatury.

Doświadczenie 4.

Przygotowano dwa roztwory: 1. roztwór nasycony NH4NO3, 2. roztwór nasycony MgCl2. Do roztworów tych dodano niewielką ilość tej samej soli. Zaobserwowano następujące efekty cieplne: próbówka z roztworem 1. po wykonaniu tych czynności ochłodziła się, natomiast w 2. Temperatura wzrosła. W próbówce 1. zaszła reakcja endotermiczna, pobrana została energia z zewnątrz układu, w 2. zaszła reakcja egzotermiczna w wyniku reakcji wydzieliło się ciepło. Zgodnie z regułą przekory, gdy na układy te zadziałał bodziec to układ odpowiednio starał się zmniejszyć skutki działania tego bodźca. Po odnotowaniu efektów cieplnych dodano do próbówek następne porcje soli i podgrzano w łaźni wodnej. Zaobserwowano że NH4NO3 rozpuściło się bardzo dobrze, natomiast w próbówce z MgCl2 wydzielił się biały osad na dnie.

5.      TABELA. 1. ZESTAWIENIE WYNIKÓW I WNIOSKI