ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΤΗΝ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ Εργαστηριακή άσκηση 2 Β΄ Λυκείου Κατεύθυνσης

ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΥΛΙΚΑ 2 Δοκιμαστικοί σωλήνες μικροί, ξύλινη λαβίδα Ψιλό σύρμα για κατσαρόλες Λύχνος εργαστηρίου, τρίποδο, πλέγμα Απιονισμένο νερό 1 κωνική φιάλη των 250mL 6 ποτήρια ζέσης των 100ml 2 Ογκομετρικοί κύλινδροι των 50 ml και 1 των 10mL Ογκομετρική φιάλη 1000 ml 2g διαλυτού αμύλου Διαλύματα CuSO4 0,1M, KIO3 0,02M, H2SO4 1M, K2S2O5 0,0045M (ή Na2SO3), αιθανόλη Χρονόμετρο, Ζυγός

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ Ρίχνουμε λίγο από το διάλυμα CuSO4 σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες. Θερμαίνουμε στη φλόγα του λύχνου τον ένα. Ρίχνουμε σε κάθε ένα δοκιμαστικό σωλήνα από ένα μικρό κομμάτι «σύρμα κουζίνας», που το έχουμε κάνει σαν μικρό μπαλάκι . Κάνουμε τις παρατηρήσεις μας

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ ΑΜΥΛΟΥ Στην κωνική φιάλη, ζυγίζουμε 2g άμυλο και προσθέτουμε 50mL νερό. Θερμαίνουμε μέχρι βρασμού υπό συνεχή ανάδευση (μέχρι να γίνει διαυγές). Ψύχεται με τη βοήθεια νερού βρύσης σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και προστίθενται άλλα 50mL νερό. Διατηρείται για λίγες μέρες στο ψυγείο.

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Α Το διάλυμα Α είναι διάλυμα ΚΙΟ3 0,02Μ, οπότε ζυγίζεται ποσότητα στερεάς ουσίας 4,28g σε ποτήρι ζέσης, προστίθεται απιονισμένο νερό και μεταγγίζεται σε ογκομετρική φιάλη 1000mL. Διάλυμα A: KIO3(aq)  IO3-(aq) + K+(aq)

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ Β Σε 1L νερό διαλύουμε 1g K2S2O5 (διάλυμα K2S2O5 0,0045M). Προσθέτουμε 1,6mL H2SO4 και 5mL αιθανόλης) Διάλυμα B: H2O(l) + K2S2O5(s)  2HSO3- (aq) + 2K+(aq)

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ KIO3 Η αντίδραση του ΚΙΟ3 με όξινα θειώδη ιόντα πραγματοποιείται σε δύο στάδια. Το πρώτο, που είναι βραδύ καθορίζει την ταχύτητα της αντίδρασης Α (βραδύ): IO3- + 3HSO3-  I- + 3ΗSO4- B (ταχύ): IO3- + 5 I- + 6H3Ο+  3I2 + 9 H2O Το δεύτερο στάδιο δεν πραγματοποιείται αν δεν ολοκληρωθεί το πρώτο και δεν εξαντληθεί το όξινο θειώδες ιόν. Έτσι το χρώμα από την αντίδραση του Ιωδίου με το άμυλο θα εμφανιστεί απότομα.

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ KIO3 Για την ακρίβεια το Ι2 που σχηματίζεται από το δεύτερο στάδιο, ανάγεται αμέσως σε ιωδιούχα: I2 + HSO3- + 3H2O  2I- + ΗSO4- + 2H3Ο+ οπότε, μόνο όταν το HSO3- καταναλωθεί πλήρως, θα πάρουμε το σκούρο μπλε χρώμα του συμπλόκου αμύλου –Ιωδίου

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Σε ποτήρι ζέσης των 100mL προσθέτουμε 10mL από το διάλυμα Α και 1,5mL διαλύματος αμύλου. Αναδεύουμε ήπια. Προσθέτουμε 20mL από το διάλυμα Β και πατάμε το χρονόμετρο Συμπληρώνουμε στον πίνακα του φύλλου εργασίας το χρόνο που απαιτείται για να εμφανιστεί το χρώμα

Επαναλαμβάνουμε με 7,5mL από το διάλυμα Α και 2,5mL απιονισμένο νερό (+1,5mL διαλύματος αμύλου)

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Διάλυμα Α (mL) Απιονισμένο νερό (mL) Διάλυμα Αμύλου (mL) Διάλυμα Β (mL) Χρόνος εμφάνισης χρώματος (s) 10 1,5 20 7,5 2,5 5 Από τα δεδομένα του παραπάνω πίνακα μπορούμε να μελετήσουμε την επίδραση της συγκέντρωσης του διαλύματος Α στο χρόνο εμφάνισης του χρώματος (ολοκλήρωση της αντίδρασης)

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ Να γίνει η γραφική παράσταση της ταχύτητας (1/s) σε συνάρτηση με τη συγκέντρωση του αντιδρώντος Α. Με βάση την καμπύλη της γραφικής παράσταση, να υπολογιστεί η τάξη της αντίδρασης ως προς Α. Τι συμπέρασμα βγάζουμε για την επίδραση της θερμοκρασίας στην ταχύτητα της αντίδρασης;