Призначений для демонстрації залежності швидкості хімічних реакцій від наступних умов:
- природи реагуючих речовин,
- концентрації речовин,
- розмірів поверхні зіткнення реагуючих речовин,
- температури,
- каталізатора,
- інгібітора.
У комплект входять:
прилад (в зборі) - 1 шт.,
силіконові трубки з гумовими пробками - 2 шт.,
скляні трубки - 2 шт.
посудини Ландольта - 2 шт.
Розміри:
Висота приладу в зборі 33 см.
Розмір підставки 14,5х10х2 см.
Трубки скляні 26,5 см.
Трубки гумові 28 см.
Посудина Ландольта довжина кожної сторони 10 см.
Рекомендації по проведенню дослідів.
Принцип роботи приладу полягає у взаємодії твердої фази (гранул цинку) і рідкої (розчину кислоти) в судинах Ландольта, в результаті чого виділяється газ, який по пластиковим трубкам надходить в манометричні трубки, тисне на пофарбовану рідину і викликає її підйом.
Про різну швидкість хімічної реакції в двох посудинах Ландольта судять по різниці рівнів рідини в манометричних трубках.
Для проведення дослідів необхідно мати наступні реактиви:
- кислота сірчана (1:5) і (1:10);
- кислота оцтова (1:5);
- цинк в гранулах і у вигляді пластинок (з цією метою гранули слід розплющити);
- пероксид водню (3-5%-ний розчин);
- діоксид марганцю;
- уротропін або формалін.
Підготовка приладу до роботи:
1. Заповнити манометричні трубки через їх верхні воронки будь-якою пофарбованою рідиною (фуксином, розчином чорнила і т.п.) до позначки "0" на шкалі.
2. Для наповнення судин Ландольта розчинами реактивів слід використовувати лійку.
Розчини наливають в одне коліно посудин, а в друге обережно по стінці опускають тверду речовину (гранули цинку).
3. Спочатку заповнюють посудини твердою речовиною.
У всіх випадках потрібний ефект досягається протягом 1-2 хвилин після одночасного змішування вмісту в обох посудинах Ландольта.
Правила техніки безпеки:
1. Так як демонстрація дослідів в даному приладі супроводжується виділенням водню, необхідно стежити, щоб поблизу не було відкритого вогню.
2. Щоб уникнути викиду рідини з манометричних трубок слід не перевищувати тих кількостей реактивів, які рекомендовані при демонстрації дослідів.
3. Дотримуйтеся обережності при роботі з кислотами.
4. Опускання гранул цинку слід проводити по стінці, щоб не пробити дно посудин Ландольта.
5. Якщо рідина починає виходити за межі манометричних трубок, слід привідкрити пробки в посудинах Ландольта.
Проведення дослідів:
1. Вплив природи реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції.
1.1. В одну посудину Ландольта (в одне коліно) наливають 10 мл розчину сірчаної кислоти (1:5), а в другу - 10 мл розчину оцтової кислоти (1:5).
1.2. В інше коліно обох посудин Ландольта опускають по 2-3 гранули цинку.
1.3. Поворотом судин за допомогою поворотного пристрою змішують вміст у двох посудинах Ландольта. Порівнюють рівні рідини в манометричних трубках.
2. Вплив концентрації реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції.
2.1. В одну посудину Ландольта наливають 10 мл розчину сірчаної кислоти (1:5), а в другу - 10 мл розчину тієї ж кислоти, але інший концентрації (1:10).
2.2. В інше коліно посудин Ландольта опускають по 2-3 гранули цинку.
2.3. Поворотом посудин одночасно змішують їх вміст. Порівнюють рівні рідини в манометричних трубках.
3. Вплив температури на швидкість хімічної реакції.
3.1. В одну посудину Ландольта наливають 10 мл розчину сірчаної кислоти (1:5) кімнатної температури, а в другу - 10 мл розчину тієї ж кислоти нагрітої до 50 ° С.
3.2. В інше коліно посудин Ландольта опускають по 2-3 гранули цинку.
3.3. Поворотом посудин одночасно змішують їх вміст.
Порівнюють рівні рідини в манометричних трубках.
4. Вплив розмірів поверхні зіткнення реагуючих речовин на швидкість хімічної реакції.
4.1. В одну посудину Ландольта поміщають гранулу цинку, а в другу - пластинку (розплющену гранулу цинку).
4.2. В обидві посудини Ландольта наливають по 5 мл розчину сірчаної кислоти.
4.3. Одночасно змішують вміст у двох посудинах Ландольта. Порівнюють рівні рідини в манометричних трубках.
5. Вплив каталізатора на швидкість хімічної реакції.
5.1. В обидві посудини Ландольта наливають по 10 мл 3%-го розчину пероксиду водню.
5.2. В одну із посудин (в коліно з пероксидом водню) вносять на кінчику скальпеля порошок діоксиду марганцю. Спостерігають підняття рівня рідини в манометричній трубці, поєднаної з посудиною, в який поміщений каталізатор (розчин діоксиду марганцю).
5.3. Щоб довести, що каталізатор в результаті реакції залишився без змін, зливають пероксид водню з посудини Ландольта, в якому знаходився каталізатор, промивають його дистильованою водою і наливають новий обсяг (10 мл) 3%-го розчину пероксиду водню. Спостерігають той же ефект.
В якості каталізатора можна використовувати також оксид міді, оксид заліза, діоксид кремнію.
6. Вплив інгібітора на швидкість хімічної реакції.
6.1. В одне коліно посудин Ландольта наливають 10 мл розчину сірчаної кислоти (1:5).
6.2. В інше коліно посудин Ландольта опускають по 2-3 гранули цинку.
6.3. Одночасно змішують вміст у двох посудинах Ландольта. Спостерігають рух стовпчиків забарвленої рідини в обох манометричних трубках.
6.4. В одну посудину додають попередньо розтерту таблетку уротропіну. Через 1-2 хвилини спостерігають, що рух стовпчика рідини в манометричній трубці, поєднаної з посудиною, в який доданий інгібітор, різко сповільнився.
В якості інгібітора можна використовувати формалін: в одну посудину додати 1 мл формаліну, а в іншу - такий же обсяг дистильованої води, щоб концентрація кислот була однакова в обох посудинах Ландольта.