Studio della velocità di reazione Materiali occorrenti: Permanganato di potassio sol.0.02 M - Acido ossalico sol.0.1 M - Acido solforico 95 % - Cloruro di manganese cristallino - Carbonato di calcio in polvere - Marmo - Acido cloridrico sol.1:3 - Agitatore magnetico - Vetreria. Esecuzione delle esperienze: In quattro beckers da 100 mL si pongono, utilizzando una pipetta, 10 mL di sol.0.02 M di permanganato di potassio ( KMnO4 ); in altri quattro beckers si versano, utilizzando altra pipetta, 10 mL di acido ossalico [ (COOH)2 ] sol.0.1 M. Nei beckers della seconda serie si aggiungono, con cautela, 2 mL di acido solforico 95 % . La reazione che avviene è: 2KMnO4 + 5(COOH)2 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O , ovvero, in termini di ossidoriduzione: 5(COOH)2 10CO2 + 10H+ + 10e - 2MnO4 + 10e + 16H+ 2Mn2+ + 8H2O - 5(COOH)2 + 2MnO4 + 6H+ 10CO2 +2Mn2+ + H2O Il carbonio si ossida passando da n.o. +3 a +4, mentre il manganese si riduce passando da n.o. +7 a +2. Nota operativa: Al fine di avere una omogenea agitazione nel corso delle varie fasi, se disponibile, si raccomanda l'uso di un agitatore magnetico. Pertanto si immergono nei 4 beckers contenenti la soluzione di permanganato di potassio 4 ancorette magnetiche in modo da averle pronte al momento della reazione; contemporaneamente si predispone l'agitatore magnetico sul tavolo di esercitazione. Qualora l'apparecchiatura non fosse disponibile è possibile procedere manualmente con l'uso di una bacchetta in vetro, anche se ciò risulterà abbastanza noioso. Parte prima: influenza della concentrazione: Si prende uno dei beckers contenente acido ossalico ed acido solforico e lo si versa in uno di quelli contenenti il permanganato di potassio e l'ancoretta magnetica e si pone il tutto sull'agitatore, facendo partire un cronometro. Alla completa decolorazione si annota il tempo di reazione impiegato, indicandolo con " T 1". Si prendono altri due beckers delle due serie e ad essi si aggiungono, a ciascuno, 10 mL di acqua distillata. Le due soluzioni divengono, così, più diluite, esattamente a titolo 0.01 M il permanganato di potassio e a titolo 0.05 M l'acido ossalico. Si procede come nel primo esperimento versando l'acido ossalico e l'acido solforico nel becker con il permanganato di potassio e l'ancoretta magnetica, ponendo il sistema sull'agitatore e facendo partire il cronometro fino al compimento della reazione. Il tempo impiegato si indica con " T 2". Si confrontano i tempi delle due reazioni e si osserva che T 1 T2 ; questo indica una influenza delle concentrazioni dei reagenti sulla velocità di reazione. Infatti le reazioni avvengono quando le particelle vengono a collisione; più grande è il numero di urti nell'unità di tempo, più alto sarà il numero di particelle che si trasformano; di conseguenza, la velocità di reazione sarà più elevata. In altre parole, si può dire che in una soluzione più concentrata maggiore è il numero delle particelle per unità di volume per cui maggiori sono anche le collisi Continua »