Исследование зависимости скорости химической реакции от температуры | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 2 ноября, печатный экземпляр отправим 6 ноября.

Опубликовать статью в журнале

Рубрика: Химия

Опубликовано в Юный учёный №2 (5) март 2016 г.

Дата публикации: 12.02.2016

Статья просмотрена: 91 раз

Библиографическое описание:

Аронов М. А., Скуратова Е. В. Исследование зависимости скорости химической реакции от температуры // Юный ученый. — 2016. — №2. — С. 115-118. — URL https://moluch.ru/young/archive/5/288/ (дата обращения: 22.10.2019).

 

Все химические реакции протекают с разными скоростями. За единицу скорости реакции принимают изменение концентрации действующего вещества в единицу времени.

Анализ литературных данных показывает, что скорость химической реакции может зависеть от различных факторов: концентрации вещества, агрегатного состояния, температуры, давления, наличия катализаторов и ряда других [1]. Наибольший интерес представляет изучение зависимости скорости химической реакции от температуры. Актуальность исследования определяется существующим в настоящее время ростом использования достижений химической науки в различных отраслях жизни человека. Расширяются научные разработки по изучению и применению известных химических элементов. Открываются новые, неизвестные ранее химические элементы. Все это вызывает повышение интереса к науке химии в целом.

В целях изучения влияния температуры на скорость протекания неорганических и биологических реакций и исследования возможности управления скоростью химической реакции был проведен ряд экспериментов. Основными задачами исследований являлось сравнение зависимостей скорости неорганических и биологических реакций от температуры и обоснование возможности распространения выявленных закономерностей на другие реакции.

Изучение зависимости скорости протекания неорганической химической реакции от температуры производилось на экспериментальной установке (Рис. 1).

Рис.1 Экспериментальная установка для исследования неорганической реакции: (1 — пробирка, 2 — штатив, 3 — газоотводная трубка, 4 — пробирка с водой, 5 — емкость с водой для создания водяного затвора, 6 — гранулы цинка, 7 — раствор соляной кислоты, 8 — пузырьки газа, 9 — отметка объема газа, 10 — таймер)

 

Гранулы цинка помещали в раствор соляной кислоты и отмеряли время, за которое соберется определенный объем водорода — продукта реакции. Эксперимент проводился при различных температурных режимах, от 4 до 700С. Согласно полученным данным был построен график зависимости скорости неорганической реакции от температуры (Рис. 2).

Рис. 2. График зависимости скорости неорганической реакции от температуры

 

График показывает, что при увеличении температуры неорганической реакции, газ накапливался быстрее, то есть время на сбор газа в пробирке уменьшалось. Следовательно, при повышении температуры, скорость неорганической реакции увеличивается, что подтверждает известное правило Вант-Гоффа.

Чтобы понять отличаются ли зависимости скорости реакции от температуры для органических реакций, была проведена следующая серия опытов. В эксперименте использовались таблетки «Ацидин-пепсин» (аналог желудочного сока человека) и вареный белок куриного яйца. Пепсин является белком и ферментом. Таблетка «Ацидин-пепсина» растворялась в кипяченой воде, куда помещался вареный белок куриного яйца. Эксперимент проводился при разных температурах. Фиксировалось время, за которое произойдет полное расщепление белка яйца до частиц, незаметных глазу.

По результатам эксперимента построен график зависимости скорости биологической реакции от температуры (Рис. 3).

Рис. 3. График зависимости скорости биологической реакции от температуры

 

Скорость биологической реакции не имеет линейной зависимости от температуры: полученный график — кривая, показывающая, что оптимум биологической реакции находится в диапазоне температур 36–42 °С. При более высоких температурах скорость реакции резко уменьшается из-за денатурации белка. Значит, те биологические процессы, в которых участвуют ферменты, протекают в небольшом интервале температур [2].

Следовательно, изменение температуры среды влияет на скорость протекания химической реакции. Однако, неорганические и биологические реакции имеют разные зависимости скорости от температуры. Скорость неорганической реакции возрастает с увеличением температуры, а биологические процессы имеют определенный интервал температур, когда реакция протекает с максимальной скоростью. Таким образом, проведенные исследования показали, что скоростью любой химической реакции можно управлять, изучив ее особенности. Знание зависимости скорости протекания химической реакции от температуры имеет большое научное и практическое значение.

Известно, что учение о скоростях химических реакций не до конца изучено человеком. Исследования в этой интересной и важной области перспективны для новых научных разработок.

 

Литература:

 

  1.      Аликберова Л. Ю. Занимательная химия. — М.: АСТ-ПРЕСС, 1999. — 560 с.: ил.
  2.      Термохимия. Химическая кинетика и катализ. [Электронный ресурс] Intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/distance/lectures_stud/русский/1 %20курс/Медицинская %20химия/09. %20Термохимия. %20Химическая %20кинетика %20и %20катализ.htm
Основные термины (генерируются автоматически): неорганическая реакция, химическая реакция, температура, биологическая реакция, график зависимости скорости, реакция, Экспериментальная установка, вареный белок, куриное яйцо, соляная кислота.


Похожие статьи

Экспериментальные исследования влияния температуры на...

Ранее проведенные экспериментальные исследования подтвердили, что скорость химической реакции напрямую зависит от температуры, при которой протекает эта реакция. Чтобы выяснить, влияет ли температура непосредственно на процесс хемилюминесценции...

Химическая радуга | Статья в журнале «Юный ученый»

В результате реакции получается зеленый осадок Cr(OH)3, благодаря которому раствор становится зеленым.

В три химических стакана налили малиновый раствор перманганата калия. Прилили немного в первый цилиндр разбавленной соляной кислоты, во второй — воды...

Изучение химико-биологических процессов, протекающих в зерне

В зависимости от степени аэрации в прорастающем зерне наряду с углекислотой всегда образуется некоторое количество продуктов неполного окисления и сбраживания сахаров и продуктов их взаимодействия — органических кислот, спиртов и эфиров.

Электромагнитное излучение и химические реакции

Целью данной работы является изучение влияния электромагнитного излучения (ЭМИ) мм- диапазона на изотропные водные растворы салициловой кислоты и ее комплексов с железоаммонийными квасцами. Приводятся результаты данного взаимодействия.

Экспериментальные исследования органических химических...

Одним из признаков протекания химических реакций является излучение света в процессе химических превращений реагирующих веществ. Биолюминесценция, или свечение живых организмов, является наглядным примером химических реакций...

Определение химической кинетики для борной кислоты в разных...

Ключевые слова: кинетика реакции, борной кислоты, температура, скорость реакции. Химическая кинетика изучает химическую реакцию как процесс, протекающий во времении по определенному механизму [1–2].

Преподавание курса химии и практические работы по решению...

Далее ученики пишут уравнение реакции между оксидом магния и соляной кислотой, подписывая под каждой формулой вещества их агрегатное состояние и цвет

Учитель выясняет с учащимися условия протекания реакции: нужно ли нагревать смесь или нет?

Химическая кинетика кластерообразования | Статья в журнале...

Однако экспериментально определяется только порядок реакции. Реакция называется реакцией нулевого порядка, если ее скорость не зависит от концентрации исходных веществ.

Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам.

Роль химического эксперимента в решении познавательных...

При проведении химического эксперимента на уроках учитель старается подобрать опыт, где реакция не только раскрывает суть темы, но и

‒ метод окрашивания растворов или веществ (реакции с красной кровяной солью, биуретовая или ксантопротеиновая реакция на белки и т...

Похожие статьи

Экспериментальные исследования влияния температуры на...

Ранее проведенные экспериментальные исследования подтвердили, что скорость химической реакции напрямую зависит от температуры, при которой протекает эта реакция. Чтобы выяснить, влияет ли температура непосредственно на процесс хемилюминесценции...

Химическая радуга | Статья в журнале «Юный ученый»

В результате реакции получается зеленый осадок Cr(OH)3, благодаря которому раствор становится зеленым.

В три химических стакана налили малиновый раствор перманганата калия. Прилили немного в первый цилиндр разбавленной соляной кислоты, во второй — воды...

Изучение химико-биологических процессов, протекающих в зерне

В зависимости от степени аэрации в прорастающем зерне наряду с углекислотой всегда образуется некоторое количество продуктов неполного окисления и сбраживания сахаров и продуктов их взаимодействия — органических кислот, спиртов и эфиров.

Электромагнитное излучение и химические реакции

Целью данной работы является изучение влияния электромагнитного излучения (ЭМИ) мм- диапазона на изотропные водные растворы салициловой кислоты и ее комплексов с железоаммонийными квасцами. Приводятся результаты данного взаимодействия.

Экспериментальные исследования органических химических...

Одним из признаков протекания химических реакций является излучение света в процессе химических превращений реагирующих веществ. Биолюминесценция, или свечение живых организмов, является наглядным примером химических реакций...

Определение химической кинетики для борной кислоты в разных...

Ключевые слова: кинетика реакции, борной кислоты, температура, скорость реакции. Химическая кинетика изучает химическую реакцию как процесс, протекающий во времении по определенному механизму [1–2].

Преподавание курса химии и практические работы по решению...

Далее ученики пишут уравнение реакции между оксидом магния и соляной кислотой, подписывая под каждой формулой вещества их агрегатное состояние и цвет

Учитель выясняет с учащимися условия протекания реакции: нужно ли нагревать смесь или нет?

Химическая кинетика кластерообразования | Статья в журнале...

Однако экспериментально определяется только порядок реакции. Реакция называется реакцией нулевого порядка, если ее скорость не зависит от концентрации исходных веществ.

Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам.

Роль химического эксперимента в решении познавательных...

При проведении химического эксперимента на уроках учитель старается подобрать опыт, где реакция не только раскрывает суть темы, но и

‒ метод окрашивания растворов или веществ (реакции с красной кровяной солью, биуретовая или ксантопротеиновая реакция на белки и т...

Задать вопрос