Кинетические уравнения 1-, 2- и 0-го порядка ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Для определения численного значения константы скорости необходимо тем или иным методом определить концентрацию реагирующего вещества в различные моменты времени и подставить эти значения в выражение для константы скорости (см. таблицу). Константу скорости можно также найти графически. Изучаемая в данной работе реакция окисления иодид-ионов пероксидом водорода в водном растворе в кислой среде протекает по уравнению: H2O2 + 2I– + 2H+ = I2 + 2H2O (1) Механизм реакции сложный, включает несколько стадий. В целом в реакции участвуют три вида частиц, и в реакционной смеси могут изменяться концентрации всех этих частиц, влияя на скорость реакции. При избытке кислоты (ионов H+) концентрация [H+] может считаться постоянной. Концентрацию иодид-ионов [I–] можно поддерживать постоянной. Для этого в ходе опыта к реакционной смеси периодически добавляют одинаковые количества тиосульфата натрия Na2S2O3. Тиосульфат реагирует с выделяющимся при реакции (1) иодом по уравнению I2 + 2S2O32– = 2I– + S4O62– (2) Таким образом, пероксид водорода расходуется в реакции, а концентрация иодид-ионов остается практически постоянной. Кинетическое уравнение реакции окисления v = k [H+][I–]n[H2O2] = kэксп [H2O2], где kэксп = k [H+][I–]n есть величина постоянная при соблюдении вышеуказанных условий, n – порядок реакции по I–. kэксп – экспериментально наблюдаемая константа скорости реакции первого порядка по пероксиду водорода.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить константу скорости реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода в кислой среде. РЕАКТИВЫ: Ø раствор H2SO4, 2н Ø раствор H2O2, 0,05 н Ø раствор Na2S2O3, 0,05 н Ø раствор KI, 0,4 %-ный Ø раствор крахмала 0,5 %-ный (индикатор) Ø раствор молибдата аммония (NH4)2MoO4 (катализатор)
ОБОРУДОВАНИЕ: Ø Коническая колба на 250 мл Ø Пипетки на 100 мл, 10 мл, 5 мл Ø Бюретка 25 мл Ø Секундомер Ø Термометр
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ 1. В коническую колбу наливают мерной колбой 100 мл раствора KI и пипеткой 5 мл раствора H2SO4. 2. Бюретку заполняют раствором тиосульфата натрия. В течение опыта раствор тиосульфата в бюретку не добавляют! 3. В колбу с подкисленным раствором иодида из бюретки добавляют точно 1 мл раствора тиосульфата. Приливают 5 капель раствора крахмала. 4. В эту же колбу наливают пипеткой 10 мл пероксида водорода, тщательно перемешивают и ставят под бюретку с тиосульфатом. 5. В момент окрашивания реакционной смеси в синий цвет включают секундомер. Немедленно добавляют еще 1 мл тиосульфата и перемешивают, окраска раствора исчезает. 6. Отмечают момент следующего окрашивания раствора (секундомер не выключают!), сразу добавляют следующий мл раствора тиосульфата. Записывают время появления окрашивания по секундомеру. 7. Продолжают наблюдение, производят 6-7 таких отсчетов по секундомеру, соответствующих окрашиванию реакционной смеси, каждый раз приливая по 1 мл раствора тиосульфата. Затем добавляют 3-5 капель раствора молибдата аммония в качестве катализатора. Реакция проходит до конца, т.е. весь пероксид водорода вступает в нее. Выделившийся при этом иод оттитровывают тиосульфатом до исчезновения окраски. Записывают окончательный (общий) объем тиосульфата V0. Общее количество Na2S2O3 эквивалентно начальному количеству H2O2. По ходу опыта результаты измерений заносят в таблицу 2. Таблица 2 Условия проведения опыта: t = °C.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|