Закон действия масс справедлив только для наиболее простых по своему механизму взаимодействий, протекающих в газах или в разбавленных растворах. Если сложная реакция является совокупностью нескольких процессов, осуществляемых параллельно или последовательно, то этот закон справедлив для каждой отдельной стадии реакции, но не всего взаимодействия в целом. Математическое выражения закона действия масс для самой медленной (лимитирующей) стадии процесса определяет скорость всей реакции.

В случае гетерогенной реакции, например, горения углерода:

С + О2 = СО2

Математическое выражение закона действия масс имеет вид:

V = k[c] [02]

Но концентрация твёрдой фазы (углерода) в ходе реакции не меняется. Поэтому её обычно включают в константу скорости (k):

V = k const [02] = k[02],

То есть скорость гетерогенной реакции зависит только от концентрации веществ находящихся в газовой или жидкой фазах.

Опыт №1:

Наблюдение зависимости скорости гетерогенной реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ.

Применяемые приборы и реактивы.

1.1. Равные навески карбоната кальция Са СО3 в виде порошка и в виде кусочков.

1.2. 15% раствор соляной кислоты HCL.

1.3. Пипетки, стаканчики, секундомер.

Выполнение опыта.

Налейте в два стаканчика по 15 или 15% соляной кислоты. В первый стаканчик положите навеску измельченного мела Са СО3, а во второй такой же по весу кусочек мела. Запишите время, потребовавшееся на растворение мела в том и другом стаканчике. Объясните результаты опыта, запишите уравнения реакций и выражения для скорости реакции в зависимости от соприкосновения твёрдой и жидкой фазы.

Опыт №2.

Разложение пероксида водорода.

Цель: проследить каталитическое действие разных катализаторов на реакцию разложения пероксида водорода по скорости обесцвечивания индигокармина за счет окисления красителя выделяющимся кислородом 2H2O2 – 2H2O + O2

Реактивы: 1) раствор индигокармина

2) 0,5г. оксида марганца (IУ)

3) 0,5г. оксида свинца (IУ)

4) 30% – ный. раствор пероксида водорода

Оборудование: 1) шесть пробирок

2) секундомер

Ход работы: налить в три пробирки по десять капель раствора индигокармина. В первую пробирку добавить щепотку оксида марганца (IУ) MnO2, во вторую – столько же оксида свинца (IУ) PbO2. Третью пробирку оставить в качестве эталона.

В трёх других пробирках приготовить по 3 мл 30% – ного раствор пероксида водорода, и быстро перелить их в каждую из пробирок с красителем. Встряхнуть все три пробирки. Записать, через какой промежуток времени обесцветится краситель в каждой из трёх пробирок, и сделать вывод о сравнительном каталитическом действии взятых катализаторов.