|
|
Определение кинетических характеристик реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода.Цель работы. Научиться экспериментальным путем определять кинетические параметры: константу скорости, порядок и период полупревращения реакции. Оборудование и реактивы. Секундомер, бюретка, воронка, мерный цилиндр вместимостью 50 мл, мерная пробирка вместимостью 10 мл, коническая колба вместимостью 250 мл, капельницы, термометр. Растворы пероксида водорода, иодида калия, тиосульфата натрия, серной кислоты, молибдата аммония, крахмала. Сущность работы.Пероксид водорода в кислой среде медленно окисляет иодид-ионы: H2O2 + 2I- + 2H+ ® I2 + 2H2O Скорость реакции измеряется по количеству выделенного иода, для чего в реакционную смесь периодически добавляют по 1 мл раствора тиосульфата натрия, реагирующего с иодом: I2 + 2S2O32- ® 2I- + S4O62- Каждую новую порцию тиосульфата натрия добавляют после того, как ранее введенный в смесь тиосульфат натрия полностью прореагирует с выделившимся иодом. Для фиксирования момента окончания реакции в смесь добавляют крахмал, образующий с иодом соединение синего цвета. Иодид калия и серная кислота берутся в большом избытке, в этом случае реакция протекает по первому порядку. Кроме того, концентрация иодид ионов поддерживается практически постоянной за счет постоянного восполнения при окислении тиосульфата. Для быстрого окончания реакции после проведения заданного числа измерений в раствор добавляется катализатор (молибдат аммония). Ход работы. 1. Готовят реакционную смесь: - 50 мл раствора иодида калия (цилиндром) - 5 мл раствора серной кислоты (мерной пробиркой) - 1 мл раствора тиосульфата натрия (из заполненной бюретки) - 5 капель крахмала - 5 мл раствора пероксида водорода (из заполненной бюретки) 2. Фиксируют время в момент появления синего окрашивания. Проводят 5 измерений времени. 3. Измеряют объем раствора тиосульфата натрия, необходимый для реакции со всем выделившимся иодом. Для этого в реакционную смесь добавляют насыщенный раствор молибдата аммония и титруют раствором тиосульфата натрия из бюретки до исчезновения синей окраски. Результат титрования (Vo) заносят в таблицу. 4. Измеряют температуру реакционной смеси (Т1) и заносят в таблицу.
Обработка результатов эксперимента.Для расчета константы скорости реакции (k) используют формулу Константу скорости рассчитывают для всех проведенных измерений и вычисляют ее среднее значение (kср).
Экспериментальные данные
Расчеты
Вывод
Занятие 6 Химическая кинетика. Задания для самостоятельной работы 1) Константа скорости реакции: (СН3СО)2О + Н2О <=> 2 СН3СООН при 15оС равна 0,45 мин-1. Исходная концентрация уксусного ангидрида равна 0,5 моль/л. Вычислите скорость реакции в момент, когда концентрация уксусной кислоты станет равной 0,1 моль/л.
2) Рассчитайте период полупревращения реакции при 77оС, если энергия активации реакции равна 65кДж/моль, аконстанта скорости при 37оС равна 0,25 ч-1.
3) Вычислите температурный коэффициент скорости реакции разложения трихлоруксусной кислоты в воде (20 – 40оС), энергия активации равна 155кДж/моль.
4) Во сколько раз возрастет скорость реакции разложения ацетондикарбоновой кислоты в растворе при 298К, если энергия активации реакции без катализатора равна 97кДж/моль, а в присутствии катализатора снижается на 40% (считать, что А=Const).
Занятие 7. Влияние температуры и катализатора на скорость реакции. Дата_________Лабораторная работа Определение кинетических характеристик реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода. Цель работы. Изучить влияние катализатора и температуры на скорость реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода в кислой среде. Оборудование и реактивы. Секундомер, бюретка, воронка, мерный цилиндр вместимостью 50 мл, мерная пробирка вместимостью 10 мл, коническая колба вместимостью 250 мл, капельницы, термометр, водяная баня. Растворы пероксида водорода, иодида калия, тиосульфата натрия, серной кислоты, молибдата аммония, сульфата меди, крахмала. Сущность работы.См. лабораторную работу к занятию 01-02. Ход работы.Работу проводят аналогично описанному в занятии 01-02 с той лишь разницей, что при изучении влияния катализатора на скорость химической реакции в реакционную смесь до добавления пероксида водорода вводят рекомендуемое преподавателем количество катализатора, а при изучении влияния температуры на скорость химической реакции, колбу с реакционной смесью до добавления пероксида водорода помещают на водяную баню и пероксид водорода добавляют по достижении реакционной смесью требуемой температуры. Дальнейшие измерения проводят не вынимая колбу из водяной бани. При этом необходимо следить за постоянством температуры во время всего эксперимента.
Экспериментальные данные
Среднее значение констант скорости реакции при разных условиях
Обработка результатов эксперимента.Для расчета константы скорости реакции (k) используют формулу: Константу скорости рассчитывают для всех проведенных измерений и вычисляют ее среднее значение (kср ). Энергию активации Еа реакции рассчитывают по формуле:
где Т1- комнатная температура, К T2- температура после нагревания на водяной бане, К k1 и k2 – средние константы скорости при температурах Т1 и T2, соответственно, с-1. Температурный коэффициент скорости реакции рассчитывают по уравнению:
Расчеты
Вывод
Занятие 8. Защита модуля 1 Химическая термодинамика и химическая кинетика
Дата _________
Ф.И.О. _______________________ группа _______ Билет № ________
Занятие 9 Свойства растворов Дата_________Лабораторная работа № ________ 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
, где Vt – объем раствора тиосульфата натрия, добавленный к моменту времени t.
, где Vt – объем раствора тиосульфата натрия, добавленный к моменту времени t.
