7.1 Reaksjonsfarten påvirkes av konsentrasjon og temperatur

Med reaksjonsfart mener vi hvor mye stoff som omsettes eller dannes per tidsenhet. Hvis metallet magnesium legges i saltsyre, får vi en reaksjon der det dannes hydrogengass, og metallet går i løsning:

            Mg(s) + 2HCl(aq)   →   H2(g) + MgCl2(aq)

Hvor raskt dette skjer, er et mål for reaksjonsfarten. I denne aktiviteten skal du variere konsentrasjonen på saltsyren og holde mengden magnesium konstant. Deretter skal du variere temperaturen, men holde konsentrasjonen på saltsyren og mengden magnesium konstant. Tiden det tar før alt metallet har reagert, er et indirekte mål for reaksjonsfarten ved ulike konsentrasjoner.

 

Problemstilling

Hvordan påvirkes reaksjonsfarten av konsentrasjonen og temperaturen?

 

UTSTYR

Fellesutstyr

  • knust is
  • varmt vann (kran eller vannkoker)

 

Utstyr for gruppen

  • 5 små plastbegre, 30 mL
  • 2 større begre (til is og til vannbad)
  • målesylinder, 10 mL
  • Mg(s), magnesiumbånd, ca. 10 cm, nyrenset
  • småflasker med
    • 0,5 M HCl*
    • 1 M HCl*
    • 2 M HCl*
  • saks
  • linjal
  • stoppeklokke
  • termometer
  • blyant og papirark

 *Oppskriftene står på side 118–119.

 

Fremgangsmåte og observasjoner

Del A Konsentrasjonen varierer

1) Sett tre begre på et papirark og merk plassene med 0,5 M HCl, 1 M HCl og 2 M HCl. Mål ut 10 mL av hver løsning og overfør til sitt beger. Løsningene skal ha samme temperatur (romtemperatur).

2) Ta 10,0 cm nyrenset magnesiumbånd og klipp det i fem like store biter (2,0 cm hver).

3) Begynn med begeret med 2 M HCl. Slipp en magnesiumbit ned i syren og start klokken. Mål tiden det tar til alt metallet har reagert. Noter resultatene.

4) Gjør tilsvarende som i punkt 3 for begrene med 1 M HCl og 0,5 M HCl.

Del B Temperaturen varierer

5) Lag et isbad av isbiter og litt kaldt vann. Lag dessuten et vannbad med varmt vann (60–80 oC).

6) Mål ut 10 mL av 1 M HCl i to små plastbegre. Sett det ene begeret ned i isbadet og det andre i vannbadet og la begrene stå noen minutter. Mål temperaturen i hvert beger.

7) Slipp deretter en magnesiumbit (2,0 cm) samtidig ned i hvert av begrene og start klokken. Mål tiden det tar til alt metallet har reagert i hvert beger.

 

Resultater og spørsmål

a) Lag en tabell der du skriver inn resultatene dine.

b) Hvordan blir reaksjonsfarten påvirket av konsentrasjonen av saltsyren?

c) Hvordan blir reaksjonsfarten påvirket av temperaturen?

d) Diskuter feilkilder.

 

Risikovurdering

Egenskaper ved stoffene

  • 2M HCl: Vurdert ikke merkepliktig.
  • Mg(s): Brannfarlig fast stoff.

Spesielle tiltak

Ingen

Avfallshåndtering

Rester av Mg(s) kastes som brannfarlig avfall. Løsningen helles i vasken.