Reaksjonsfart (Kjemi 1)

Hensikt

Hensikten er å undersøke hvordan temperatur og konsentrasjon påvirker reaksjonsfarten, ved å måle tiden det tar før en reaksjon mellom natriumtiosulfat og saltsyre gjør løsningen så uklar at et kryss under begeret forsvinner.

Teori

Reaksjonen er: Na₂S₂O₃(aq) + 2HCl(aq) → 2NaCl(aq) + S(s) + SO₂(g) + H₂O(l). Det dannes fint, gult svovel som gjør løsningen uklar. Jo raskere reaksjonen går, desto kortere tid tar det før krysset forsvinner.

Ifølge kollisjonsteorien må partiklene kollidere med tilstrekkelig energi (≥ E_a) og riktig orientering. Høyere temperatur gir flere partikler med nok energi og flere kollisjoner; høyere konsentrasjon gir flere kollisjoner per tid. Begge øker dermed farten.

Utstyr og kjemikalier

• Natriumtiosulfat-løsning (Na₂S₂O₃)
• Fortynnet saltsyre (HCl)
• Begerglass, målesylinder, stoppeklokke
• Et ark med et kryss tegnet på
• Vannbad/varmeplate og termometer

⚠️ HMS og risikovurdering

Det dannes SO₂-gass, som er irriterende – jobb i avtrekk eller godt ventilert rom og unngå å puste inn over begeret. Bruk vernebriller. HCl er etsende. Gjør en risikovurdering før du starter.

Framgangsmåte

1. Sett begeret på arket med krysset.
2. Mål opp et fast volum tiosulfat i begeret og noter temperaturen.
3. Tilsett saltsyren, start stoppeklokka samtidig, og rør én gang.
4. Se rett ned på krysset, og stopp klokka når det akkurat ikke lenger er synlig.
5. Gjenta ved ulike temperaturer (f.eks. 20, 30, 40, 50 °C) med ellers like mengder.
6. Gjenta også med ulik konsentrasjon av tiosulfat ved fast temperatur.

Resultater og observasjoner

Løsningen ble gradvis uklar av gult svovel. Tiden til krysset forsvant ble kortere ved høyere temperatur:

Vurdering

Tiden halveres omtrent for hver 10 °C temperaturøkning, altså omtrent en dobling av reaksjonsfarten. Det stemmer med tommelfingerregelen om at farten omtrent dobles per 10 °C. På samme måte gir høyere konsentrasjon kortere tid (høyere fart). Reaksjonsfart er proporsjonal med 1/tid.

⚠️ Feilkilder

• Subjektiv bedømmelse av når krysset «forsvinner».
• Temperaturen endrer seg under forsøket (særlig de varme).
• Ujevn omrøring eller ulik startmengde mellom forsøkene.
• Tidsforsinkelse ved start/stopp av klokka.

Konklusjon

Forsøket viste at reaksjonsfarten øker med både temperatur og konsentrasjon, slik kollisjonsteorien forutsier. Tiden ble omtrent halvert for hver 10 °C, noe som tilsvarer en dobling av farten. Resultatene støtter at flere og mer energirike kollisjoner gir raskere reaksjon.

🎯 Til muntlig-praktisk eksamen

Forklar resultatene med kollisjonsteorien (flere kollisjoner, flere partikler med energi ≥ E_a), og pek på hvilke variabler som er uavhengig, avhengig og kontrollert. Sensor verdsetter at du nevner katalysator og overflate som flere faktorer, og at du kobler «uklarhet» til dannelsen av fast svovel.