В комплект входят:
прибор (в сборе) – 1 шт.,
силиконовые трубки с резиновыми пробками – 2 шт.,
сосуды Ландольта – 2 шт.,
руководство по эксплуатации – 1 шт.
Прибор (рис.) состоит из двух сосудов Ландольта (1), связанных с поворотным устройством (2), двух силиконовых трубок (3) с двумя стеклянными воронками вверху и двумя внизу. Верхние воронки (4) предотвращают выброс жидкости из трубок в случае очень быстрого ее подъема; нижние (5) служат резервуаром для окрашенной жидкости при заполнении трубок по всей длине шкалы. Манометрические трубки и сосуды Ландольта соединяются силиконовыми трубками (6) с резиновыми пробками на концах (7). Прибор смонтирован на платформе (8) с оцифрованной шкалой (9). Принцип работы прибора состоит во взаимодействии твердой фазы (гранул цинка) и жидкой (раствора кислоты) в сосудах Ландольта, в результате чего выделяется газ, который по пластиковым трубкам поступает в манометрические трубки, давит на окрашенную жидкость и вызывает ее подъем. О различной скорости химической реакции в двух сосудах Ландольта судят по разности уровней жидкости в манометрических трубках. Для проведения опытов необходимо иметь следующие реактивы:
1)кислота серная (1:5) и (1:10);
2)кислота уксусная (1:5);
3)цинк в гранулах и в виде пластинок (с этой целью гранулы следует расплющить);
4)пероксид водорода (3–5%-ный раствор);
5)диоксид марганца;
6)уротропин или формалин.
3. Подготовка прибора к работе
3.1.
|
Заполнить манометрические трубки через их верхние воронки любой окрашенной жидкостью (фуксином, раствором чернил и т.п.) до отметки "0" на шкале.
|
3.2.
|
Для наполнения сосудов Ландольта растворами реактивов следует использовать воронку.
Растворы наливают в одно колено сосудов, а во второе осторожно по стенке опускают твердое вещество (гранулы цинка).
|
3.3.
|
Первоначально заполняют сосуды твердым веществом.
Во всех случаях нужный эффект достигается в течение 1–2 минут после одновременного смешивания содержимого в обоих сосудах Ландольта.
|
4. Правила техники безопасности
4.1.
|
Так как демонстрация опытов в данном приборе сопровождается выделением водорода, необходимо следить, чтобы поблизости не было открытого огня.
|
4.2.
|
Во избежание выброса жидкости из манометрических трубок следует не превышать тех количеств реактивов, которые рекомендованы при демонстрации опытов.
|
4.3.
|
Соблюдайте осторожность при работе с кислотами.
|
4.4.
|
Опускание гранул цинка следует проводить по стенке, чтобы не пробить дно сосудов Ландольта.
|
4.5.
|
Если жидкость начинает выходить за пределы манометрических трубок, следует приоткрыть пробки в сосудах Ландольта.
|
5. Проведение опытов
5.1. Влияние природы реагирующих веществ на скорость химической реакции
5.1.1.
|
В один сосуд Ландольта (в одно колено) наливают 10 мл раствора серной кислоты (1:5), а во второй – 10 мл раствора уксусной кислоты (1:5).
|
5.1.2.
|
В другое колено обоих сосудов Ландольта опускают по 2–3 гранулы цинка.
|
5.1.3.
|
Поворотом сосудов с помощью поворотного устройства смешивают содержимое в двух сосудах Ландольта. Сравнивают уровни жидкости в манометрических трубках.
|
5.2. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции
5.2.1.
|
В один сосуд Ландольта наливают 10 мл раствора серной кислоты (1:5), а во второй – 10 мл раствора той же кислоты, но другой концентрации (1:10).
|
5.2.2.
|
В другое колено сосудов Ландольта опускают по 2–3 гранулы цинка.
|
5.2.3.
|
Поворотом сосудов одновременно смешивают их содержимое. Сравнивают уровни жидкости в манометрических трубках.
|
5.3. Влияние температуры на скорость химической реакции
5.3.1.
|
В один сосуд Ландольта наливают 10 мл раствора серной кислоты (1:5) комнатной температуры, а во второй – 10 мл раствора той же кислоты нагретой до 50 °С.
|
5.3.2.
|
В другое колено сосудов Ландольта опускают по 2–3 гранулы цинка.
|
5.3.3.
|
Поворотом сосудов одновременно смешивают их содержимое. Сравнивают уровни жидкости в манометрических трубках.
|
5.4. Влияние размеров поверхности соприкосновения реагирующих веществ на скорость химической реакции
5.4.1.
|
В один сосуд Ландольта помещают гранулу цинка, а во второй – пластинку (расплющенную гранулу цинка).
|
5.4.2.
|
В оба сосуда Ландольта наливают по 5 мл раствора серной кислоты.
|
5.4.3.
|
Одновременно смешивают содержимое в двух сосудах Ландольта. Сравнивают уровни жидкости в манометрических трубках.
|
5.5. Влияние катализатора на скорость химической реакции
5.5.1.
|
В оба сосуда Ландольта наливают по 10 мл 3%-го раствора пероксида водорода.
|
5.5.2.
|
В один из сосудов (в колено с пероксидом водорода) вносят на кончике скальпеля порошок диоксида марганца. Наблюдают поднятие уровня жидкости в манометрической трубке, соединенной с сосудом, в который помещен катализатор (раствор диоксида марганца).
|
5.5.3.
|
Чтобы доказать, что катализатор в результате реакции остался без изменений, сливают пероксид водорода из сосуда Ландольта, в котором находился катализатор, промывают его дистиллированной водой и наливают новый объем (10 мл) 3%-го раствора пероксида водорода. Наблюдают тот же эффект.
В качестве катализатора можно использовать также оксид меди, оксид железа, диоксид кремния.
|
5.6. Влияние ингибитора на скорость химической реакции
5.6.1.
|
В одно колено сосудов Ландольта наливают 10 мл раствора серной кислоты (1:5).
|
5.6.2.
|
В другое колено сосудов Ландольта опускают по 2–3 гранулы цинка.
|
5.6.3.
|
Одновременно смешивают содержимое в двух сосудах Ландольта. Наблюдают движение столбиков окрашенной жидкости в обеих манометрических трубках.
|
5.6.4.
|
В один сосуд добавляют предварительно растертую таблетку уротропина. Через 1–2 минуты наблюдают, что движение столбика жидкости в манометрической трубке, соединенной с сосудом, в который добавлен ингибитор, резко замедлилось.
В качестве ингибитора можно использовать формалин: в один сосуд добавить 1 мл формалина, а в другой – такой же объем дистиллированной воды, чтобы концентрация кислот была одинакова в обоих сосудах Ландольта.
|
6. Условия хранения
После демонстрации опыта необходимо освободить прибор от загруженных в него веществ, промыть водой и просушить. Хранить колонку в сухом отапливаемом помещении. Беречь от ударов.
|
|