How do you prepare a 0.2 M sodium thiosulfate solution in the lab?

Weigh 37.227 g of sodium thiosulfate pentahydrate and transfer it into a 1-L volumetric flask using a powder funnel. Add 600 mL of deionized water, stir until homogeneous, then add 150 mL more water and continue stirring. Once fully dissolved and mixed, transfer the solution to a labeled 750-mL bottle for storage.

What is the correct procedure for diluting concentrated HCl to 6 M?

Measure 174 mL of 12.1 M HCl using a graduated cylinder and pour it into a 500-mL Erlenmeyer flask. Slowly add 176 mL of deionized water to the acid, never the reverse. Stir with a magnetic stir bar until homogeneous, then transfer to a labeled 500-mL bottle for storage in the instructor's hood.

Why must sodium thiosulfate and HCl solutions be prepared in a fume hood?

HCl is toxic and highly corrosive, while sodium thiosulfate is an irritant. Preparing these solutions in a fume hood protects students from harmful vapors and chemical exposure. Additionally, sulfur dioxide gas evolves from product mixtures during the experiment, requiring continued fume hood use and overnight ventilation.

What equipment should be set up at each fume hood for student pairs?

Each station requires a stir plate with support stand, test tube with X label, magnetic stir bar, beakers (50 mL, 100 mL, 600 mL), graduated cylinders, volumetric flasks and pipettes, watch glasses, thermometer, timer, clamps, forceps, and lab tape. This setup enables students to safely conduct concentration-dependent experiments with proper measurement and mixing capabilities.

How should waste materials be handled after the concentration dependence experiment?

Neutralize acid waste according to lab protocols and collect sodium thiosulfate waste in a designated container. Leave neutralized waste in the fume hood overnight to allow sulfur dioxide gas to evolve. After at least 12 hours, flush the liquid down the drain and dispose of solid sulfur and baking soda in the lab trash.

What safety precautions should be taken before preparing solutions?

Put on a lab coat, splash-proof safety glasses, and nitrile gloves before beginning. Obtain a waste container for aqueous sodium thiosulfate in advance and fill a 250-mL wash bottle with deionized water near the waste container. These precautions protect against chemical splashes and provide immediate access to water for emergencies.

Zależność od koncentracji

Koncepcje Przygotowanie instruktora Protokół studencki

0 wyświetleń04:37 min

Miara szybkości reakcji nazywana jest szybkością reakcji. W przypadku reakcji jednoetapowej szybkość jest równa zmianie stężenia każdego reagenta lub produktu w czasie pomnożonej przez odwrotność odpowiedniego współczynnika stechiometrycznego. Możesz myśleć o zmianie stężenia w czasie jako o stężeniu w czasie t minus stężenie początkowe podzielone przez t. Szybkości reakcji są zawsze dodatnie, więc wyrażenia reagentów mają znaki ujemne. Wskaźniki te mogą nie być równe w reakcjach wieloetapowych, ale nadal możemy użyć tej zależności jako oszacowania całej reakcji.

Prawo szybkości lub równanie szybkości opisuje związek między szybkością reakcji a stężeniami reagentów. W tym równaniu k jest stałą szybkości, A i B to dwa reagenty, a m i n to ich odpowiednie rzędy reakcji. Kolejność reakcji opisuje zależność między stężeniem reagenta a szybkością i nie jest związana ze stechiometrią. Należy pamiętać, że kolejność reakcji nie jest taka sama jak współczynnik reagenta w równaniu zrównoważonym.

Gdy reakcja obejmuje dwa lub więcej reagentów, musimy wziąć pod uwagę kolejność reakcji dla każdego reagenta. Ogólna kolejność reakcji jest równa sumie kolejności reakcji reagentów. Na przykład, jeśli reagent A jest pierwszego rzędu, a reagent B jest rzędem zerowym, ogólna kolejność reakcji wynosi jeden. Najczęstsze kolejność reakcji w prostych reakcjach to porządek zerowy, pierwszy i drugi porządek. Przejdźmy przez nie na przykładzie reakcji jednocząsteczkowej.

Jeśli reakcja jest rzędu zerowego, stężenie reagenta nie ma wpływu na szybkość reakcji. Zatem szybkość reakcji jest równa k, stałej szybkości. Wykres szybkości reakcji w odniesieniu do stężenia jest linią poziomą.

W relacjach pierwszego rzędu stężenie reagenta jest liniowo związane z szybkością reakcji. Zatem szybkość jest równa stałej szybkości pomnożonej przez stężenie reagenta. Wykres szybkości reakcji w odniesieniu do stężenia będzie liniowy, z k jako nachyleniem.

Jeśli reakcja jest drugiego rzędu, istnieje kwadratowa zależność między stężeniem a szybkością. Zatem szybkość jest równa stałej szybkości pomnożonej przez stężenie do kwadratu. Wykres szybkości w odniesieniu do stężenia będzie paraboliczny, z k jako nachyleniem.

Stała szybkości, k, jest wartością zależną od temperatury, która wiąże energię aktywacji reakcji z szybkością reakcji. Zbadasz to w następnym eksperymencie laboratoryjnym.

Szybkość reakcji jest zwykle podawana w molach na litr na sekundę. Szybkość ma te same jednostki, niezależnie od kolejności reakcji. W związku z tym stała szybkości ma różne jednostki, w zależności od kolejności reakcji. Na przykład, jeśli A jest pierwszym porządkiem, a B jest rzędem zerowym, to mamy jeden przypadek moli na litr w równaniu stawki. W związku z tym stała szybkości musi być wyrażona w sekundach odwrotnych.

Jak więc ustalić kolejność reakcji? Kolejność reakcji musi być określona doświadczalnie przy użyciu serii testów. Jeśli masz dwa reagenty, jedną z metod jest utrzymanie stałego stężenia jednego reagenta, zmiana drugiego i czas, jaki zajmuje wytworzenie określonej ilości produktu. Ten sam proces powtarza się dla drugiego reagenta. Następnie możesz oszacować kolejność dla każdego reagenta, wykreślając szybkość w stosunku do zmiennego stężenia reagentów i sprawdzając, czy wygląda to jak wykres zerowy, pierwszego czy drugiego rzędu. Dopasowanie danych do odpowiedniego równania stawki pozwoli również obliczyć k.

W tym laboratorium określisz kolejność reakcji dwóch reagentów, zmieniając ich stężenia i czas potrzebny na postęp reakcji do przekształcenia roztworu w nieprzezroczysty.