Influenza della temperatura sulla velocità di reazione
Relazione di laboratorio
Introduzione
La velocità di una reazione chimica è influenzata da vari fattori; uno di questi è la temperatura alla quale la reazione viene fatta avvenire.
Un aumento della temperatura determina un aumento dell'energia cinetica delle particelle che, muovendosi più velocemente, saranno soggette ad un maggior numero di urti che saranno anche più violenti. Questo determina, in base alla teoria degli urti, un aumento della velocità di reazione.
Nella prova di laboratorio vengono fatti reagire il permanganato di potassio e l'acido ossalico. La reazione è la seguente:
2 KMnO4 + 5 H2C2O4 + 3 H2SO4 → 2 MnSO4 + 10 CO2 + K2SO4 + 8 H2O
Inizialmente la soluzione è di colore viola intenso a causa della presenza dello ione permanganto MnO4−. Il prodotto della reazione è lo ione Mn2+ incolore.
La decolorazione della soluzione (da viola a incolore) indica la scomparsa dello ione permanganato e il completamente della reazione chimica.
Scopo dell'esperienza
Deteterminare l'influenza della temperatura sulla velocità della reazione chimica tra permanganato di potassio e acido ossalico.
Attezzature
Provette
Termometro
Cronometro
Propipetta
Pipetta graduata
Bagno termostatico
Materiali e reagenti
Soluzione di permanganato di potassio KMnO4 0,02 M
Soluzione di acido ossalico H2C2O4 0,1 M
Acido solforico H2SO4 concentrato
Procedimento
Numerare quattro provette (da 1 a 4) e tramite una pipetta graduata inserire in ciascuna di esse 3 mL della soluzione di permanganato di potassio.
Numerare quattro provette (da 5 a 8) e inserire in ciascuna di esse 3,5 mL della soluzione di acido ossalico e 0,5 mL della soluzione di acido solforico concentrato.
Introdurre le otto provette in un bagno termostatico mantenuto a temperatura ambiente.
Mediante un termometro rilevare la temperatura dell'acqua del bagno termostatico.
Versare il contenuto della provetta n°5 all'interno della provetta n°1 e mediante un cronometro determinare il tempo necessario per la decolorazione della soluzione.
Portare la temperatura dell'acqua del bagno termostatico a circa 40°C. Determinare la temperatura dell'acqua mediante il termometro.
Versare il contenuto della provetta n°6 all'interno della provetta n°2 e mediante un cronometro determinare il tempo necessario per la decolorazione della soluzione.
Portare la temperatura dell'acqua del bagno termostatico a circa 60°C. Determinare la temperatura dell'acqua mediante il termometro.
Versare il contenuto della provetta n°7 all'interno della provetta n°3 e mediante un cronometro determinare il tempo necessario per la decolorazione della soluzione.
Portare la temperatura dell'acqua del bagno termostatico a circa 80°C. Determinare la temperatura dell'acqua mediante il termometro.
Versare il contenuto della provetta n°8 all'interno della provetta n°4 e mediante un cronometro determinare il tempo necessario per la decolorazione della soluzione.
Elaborazione ed analisi dei dati
Completare la seguente tabella.
Costruire un grafico su carta millimetrata; in ascissa riportare la temperatura in °C alla quale viene fatta avvenire la reazione e in ordinata riportare il tempo in secondi necessari per la decolorazione della soluzione.
Conclusioni
Dal grafico è possibile osservare che il tempo di reazione (decolorazione della soluzione) dimininuisce all'aumentare della temperatura.
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