ΕΚΦΕ Αγίων Αναργύρων Υπεύθυνος: Ι. Θεοχαρόπουλος Ταχύτητα Αντίδρασης - Παράγοντες που την επηρεάζουν Εισηγητής:Στέφανος Κ. Ντούλας Χημικός MSc-Med Συνεργάτης ΕΚΦΕ Αγ. Αναργύρων

Πείραμα 1 Επίδραση Θερμοκρασίας στην Ταχύτητα & Αυτοκατάλυση: Αναγωγή KMnO 4 από (COOH) 2 Αντιδραστήρια:  Διάλυμα KMnO 4 0,01Μ (Παρασκευή: Διαλύουμε 0,16g στερεού KMnO 4 σε 100ml Η 2 Ο)  Διάλυμα (COOH) 2 0,1Μ (Παρασκευή: Διαλύουμε 1g στερεού (COOH) 2 σε 100ml Η 2 Ο)  Διάλυμα H 2 SO 4 1M (Παρασκευή: Αναμιγνύουμε 1ml π.H 2 SO 4 με 9ml Η 2 Ο Σκεύη: Δοκιμαστικοί Σωλήνες μικροί (2) Ογκομετρικός κύλινδρος των 10ml Υδρόλουτρο: Ποτήρι ζέσεως των 400ml Τρίποδο με πλέγμα Αμιάντου Λύχνος

Πείραμα 1 Επίδραση Θερμοκρασίας στην Ταχύτητα & Αυτοκατάλυση: Αναγωγή KMnO 4 από (COOH) 2 Πορεία: 1) Σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες (και στους δύο) τοποθετούμε με ογκομετρικό κύλινδρο:  2 ml διαλύματος KMnO 4 0,01Μ  3 ml διαλύματος (COOH) 2 0,1Μ  1 ml διαλύματος H 2 SO 4 1M 2) Στο ποτήρι ζέσεως των 400ml τοποθετούμε ποσότητα νερού ώστε να καλύπτεται το διάλυμα στους δοκιμαστικούς σωλήνες. 3) Τοποθετούμε το ποτήρι με το νερό στο πλέγμα πάνω στο τρίποδο και θερμαίνουμε. (Καλό είναι η διαδικασία θέρμανσης να έχει προηγηθεί) 4) Στο ποτήρι με το θερμό νερό τοποθετούμε τον έναν δοκιμαστικό σωλήνα Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας (Παρατηρούμε τη διαφορά χρόνου στον αποχρωματισμό του διαλύματος και το γεγονός ότι όταν αρχίσει ο αποχρωματισμός καθίσταται ταχύτατος λόγω των ιόντων Mn 2+ που παράγονται)

Πείραμα 2 Επίδραση Θερμοκρασίας στην Ταχύτητα : Επίδραση διαλύματος CuSO 4. 5H 2 O σε Σιδερένιο Καρφί Αντιδραστήρια - Υλικά:  Διάλυμα CuSO 4. 5H 2 O 0, 1Μ (Παρασκευή: Διαλύουμε 0,156g στερεού CuSO 4.5H 2 O σε 100ml Η 2 Ο)  Σιδερένια καρφιά Σκεύη: Ποτήρια ζέσεως των 100ml (2) Ογκομετρικός κύλινδρος των 50ml Τρίποδο με πλέγμα Αμιάντου Λύχνος

Πείραμα 2 Επίδραση Θερμοκρασίας στην Ταχύτητα: Επίδραση διαλύματος CuSO 4. 5H 2 O σε Σιδερένιο Καρφί Πορεία: 1) Τοποθετούμε με ογκομετρικό κύλινδρο 40 ml διαλύματος CuSO 4. 5H 2 O 0,1Μ και στα δύο ποτήρια ζέσεως των 100ml 2) Τοποθετούμε και στα δύο ποτήρια με το διάλυμα 2 σιδερένια καρφιά 3) Τοποθετούμε το ένα ποτήρι με το διάλυμα και τα καρφιά στο πλέγμα πάνω στο τρίποδο και θερμαίνουμε. Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας (Παρατηρούμε τη διαφορά χρόνου στην εμφάνιση του πράσινου χρώματος στο διάλυμα)

Πείραμα 3 Επίδραση της Επιφάνειας Επαφής στην Ταχύτητα: Αντίδραση KMnO 4 με Γλυκερίνη Αντιδραστήρια - Υλικά:  Στερεό KMnO 4  Γλυκερίνη (από φαρμακείο) Σκεύη: Γουδί (2) Σπάτουλα Ογκομετρικός Κύλινδρος των 10 ml ή σιφώνιο (Καλό είναι το πείραμα να εκτελεστεί στο γουδί και όχι σε κάψα πορσελάνης διότι η κάψα ενδέχεται να σπάσει).

Πείραμα 3 Επίδραση της Επιφάνειας Επαφής στην Ταχύτητα: Αντίδραση KMnO 4 με Γλυκερίνη Πορεία: 1) Στο ένα γουδί τοποθετούμε 5g στερεού KMnO 4 σε κρυσταλλική μορφή σχηματίζοντας κώνο. 2) Στο δεύτερο γουδί τοποθετούμε 5g στερεού KMnO 4 και λειοτριβούμε καλά. Στο τέλος σχηματίζουμε κι εδώ μικρό κώνο. 3) Ανοίγουμε με τη σπάτουλα έναν μικρό κρατήρα στην κορυφή κάθε κώνου. 4)Προσθέτουμε στον κρατήρα με σιφώνιο ή με κύλινδρο 2ml γλυκερίνης. Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας. (Η αυτό-ανάφλεξη είναι ταχύτατη στη σκόνη. Καλό είναι μετά το τέλος του πειράματος να προσθέσουμε νερό στο γουδί που δεν έχει γίνει αντίδραση ώστε λόγω διάλυσης να προχωρήσει κι εδώ η αντίδραση).

Πείραμα 4 Επίδραση της Συγκέντρωσης στην Ταχύτητα: Επίδραση HCl σε ταινία Mg Αντιδραστήρια - Υλικά:  Διαλύματα Υδροχλωρικού Οξέος 6Μ, 3Μ, 1.5Μ, 0.75Μ Παρασκευή: Αραιώνουμε 50ml π.HCl με 50ml νερού και φτιάχνουμε διάλυμα περίπου 6Μ. Στη συνέχεια από το διάλυμα 6Μ λαμβάνουμε 50ml και αραιώνουμε με 50ml νερού οπότε έχουμε διάλυμα 3Μ κ.ο.κ.  Ταινία Μg Σκεύη: Δοκιμαστικοί Σωλήνες μικροί (4) Ογκομετρικός κύλινδρος των 10ml Ποτήρια ζέσεως των 250ml (4) Χάρακας Χρονόμετρο Ετικέτες Στήριγμα δοκιμαστικών σωλήνων

Πείραμα 4 Επίδραση της Συγκέντρωσης στην Ταχύτητα: Επίδραση HCl σε ταινία Mg Πορεία: 1) Κόβουμε 4 κομματάκια ταινίας Mg μήκους 1cm. 2) Σε 4 δοκιμαστικούς σωλήνες τοποθετούμε αντίστοιχα 5ml διαλύματος HCl 6Μ, 3Μ, 1.5Μ, 0.75Μ (ένα διάλυμα στον καθένα) και τοποθετούμε ετικέτες ώστε να ξέρουμε ποιο διάλυμα έχουμε σε κάθε σωλήνα. 3) Τοποθετούμε με λαβίδα ένα κομματάκι Mg στον πρώτο σωλήνα (6Μ) και μετράμε το χρόνο, μέχρι να αντιδράσει όλο το Mg. 4) Καταγράφουμε το χρόνο. 5) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα και με τους άλλους σωλήνες. Το πείραμα μπορεί να εκτελεστεί και από ομάδες μαθητών μετωπικά, οι οποίοι μπορεί να κατασκευάσουν και γραφική παράσταση με τα αποτελέσματα, που θα δείχνει τη μεταβολή της ταχύτητας με τη μεταβολή της συγκέντρωσης του οξέος. Οι μαθητές στην περίπτωση αυτή εάν τους έχει δοθεί το διάλυμα 6Μ μπορεί να κάνουν μόνοι τους τις υπόλοιπες αραιώσεις.

Πείραμα 5 Επίδραση της Επιφάνειας Επαφής στην Ταχύτητα: Επίδραση Διαλύματος ΗCl σε Fe Αντιδραστήρια - Υλικά:  Διάλυμα Υδροχλωρικού Οξέος 6Μ Παρασκευή: Αραιώνουμε 50ml π.HCl με 50ml νερού και φτιάχνουμε διάλυμα περίπου 6Μ.  Σιδερένιο Καρφί  Σύρμα Κατσαρόλας (Σιδερένιο) Σκεύη: Δοκιμαστικοί Σωλήνες μεγάλοι (2) Ογκομετρικός κύλινδρος των 50ml Στήριγμα δοκιμαστικών Σωλήνων

Πείραμα 5 Επίδραση της Επιφάνειας Επαφής στην Ταχύτητα: Επίδραση Διαλύματος ΗCl σε Fe Πορεία: 1) Σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα τοποθετούμε ένα σιδερένιο καρφί και στον άλλον ένα μικρό κομμάτι σύρμα κουζίνας. 2) Προσθέτουμε με ογκομετρικό κύλινδρο 25ml διαλύματος HCl 6Μ. Καταγράφουμε τις παρατηρήσεις μας (Η αντίδραση που φαίνεται με την έκλυση αερίου υδρογόνου είναι ταχύτερη στο σύρμα)

Πείραμα 6 Επίδραση της παρουσίας Καταλύτη στην Ταχύτητα: Διάσπαση Η 2 Ο 2 παρουσία MnO 2 με Multilog Αντιδραστήρια - Υλικά:  Διάλυμα Η 2 Ο 2 από φαρμακείο  Στερεό MnO 2 Σκεύη: Κωνική φιάλη 250ml διήθησης με ακροφύσιο Ογκομετρικός κύλινδρος των 50ml Ελαστικό Πώμα Αισθητήρας Πίεσης Σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης Multilog

Πείραμα 6 Επίδραση της παρουσίας Καταλύτη στην Ταχύτητα: Διάσπαση Η 2 Ο 2 παρουσία MnO 2 και απεικόνιση της ταχύτητας με ΣΣΛΑ Πορεία: 1) Προσαρμόζουμε στο ακροφύσιο της κωνικής τον αισθητήρα πίεσης 2) Τοποθετούμε 40ml διαλύματος Η 2 Ο 2 στην κωνική φιάλη και προσθέτουμε μικρή ποσότητα στερεού MnO 2. 3) Τοποθετούμε το πώμα 4) Ξεκινάμε την καταγραφή δεδομένων (25 μετρήσεις/sec, 5000 μετρήσεις) 5) Εξομαλύνουμε την καμπύλη δεδομένων με τετραγωνική παλινδρόμηση και στη συνέχεια παραγωγίζουμε. Η τελική καμπύλη (t,ΔP/Δt) απεικονίζει την στιγμιαία ταχύτητα της αντίδρασης σε σχέση με το χρόνο. Ακολουθεί επεξεργασία για την εξαγωγή της καμπύλης.