Marzena Chmielecka 1

Biotechnologia numer studenta

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Politechniki Łódzkiej

Środa 12¹⁵ - 16⁰⁰

Ćwiczenie nr 24

Kinetyka rozkładu jonu kompleksu trójszczawianowego [Mn(C₂O₄)₃]^3-

Data wykonania ćwiczenia: 24. 10. 2007 r.

Data oddania sprawozdania: 31. 10. 2007 r.

Wstęp teoretyczny:

W obecności nadmanganianu potasu kwas szczawianowy kompleksuje jony Mn²⁺. Powstający kompleks [Mn(C₂O₄)₃]^3- jest nietrwały i ulega rozpadowi według równania:

[Mn(C₂O₄)₃]^3- Mn²⁺ +
[C₂O₄]^2- + CO₂

Rozkład kompleksu trójszczawianomanganowego jest reakcją I- rzędową, którą opisuje równanie kinetyczne:

-
= kc

Rozwiązanie równania kinetycznego (tego powyżej) ma postać:

lnc_t = lnc₀ - kt

W którym c₀ oraz c_t oznaczają stężenia kompleksu [Mn(C₂O₄)₃]^3- na początku reakcji i po czasie t.

Kompleks [Mn(C₂O₄)₃]^3- jest barwny, dzięki czemu postęp reakcji jego rozkładu można śledzić metodą kolorymetryczną, rejestrując zanik zabarwieni roztworu.

Opis wykonywanych czynności:

Ćwiczenie polega na wykonaniu pomiarów absorbancji roztworu jonowego kompleksu trójszczawianomanganowego podczas jego rozkładu w różnych momentach czasu. Mierzona absorbancja jest proporcjonalna do stężenia kompleksu.

Do kolby miarowej o pojemności 100 ml dodaję kolejno 10 ml 0,1M roztworu MnSO
, 35 ml 0,1 M (COOH)
i 40 ml wody destylowanej. Dodaje do kolby dla pierwszego pomiaru 10 ml roztworu KMnO₄, do drugiego 7 ml KMnO₄. Oba roztwory uzupełniam wodą destylowana do kreski. Pomiary wykonywane w temp. 295, 15 K ( temp. otoczenia ).

Pomiar absorbancji dokonuję za pomocą fotokolorymetru. W kuwecie wzorcowej umieszczam wodę destylowaną . Obliczenia i wykres wykonuję na komputerze.

Pomiary:

Lp.	10 ml KMnO4		7 ml KMnO4
		t	A	t	A
1	1	0,459	1	0,550
2	2	0,425	2	0,548
3	3	0,395	3	0,546
4	4	0,371	4	0,543
5	5	0,344	5	0,536
6	10	0,248	10	0,496
7	15	0,192	15	0,408
8	20	0,161	20	0,320
9	25	0,145	25	0,264
10	30	0,132	30	0,231
11	35	0,130	35	0,211
12	40	0,128	40	0,199
13	45	0,128	45	0,196

Wykres ln A_t = f ( t ) dla objętości KMnO₄ równej 10 cm³ i temperatury 295,15 K.

Współczynnik kierunkowy prostej a = - 0,03519467 Δa = 0,00353082

a = - k

Szybkość reakcji: k = ( 0,0352 ± 0,0035 )

Wykres ln A_t = f ( t ) dla objętości KMnO₄ równej 7 cm³ i temperatury 295,15 K.

Współczynnik kierunkowy prostej a = - 0,0276259 Δa = 0,0014753

a = - k

Szybkość reakcji: k = ( 0,0276 ± 0,0015 )

Wnioski:

W wykonanym ćwiczeniu dokonałam pomiaru stałej szybkości rozpadu kompleksu trójszczawianomanganowego. Obliczenia przeprowadziłam za pomocą pomiaru absorbancji światła o długości 450 nm przez zbadanie dwóch próbek, w których znajdowało się 10 i 7 ml KMnO₄. współczynnik kierunkowy wyznaczyłam metodą najmniejszych kwadratów. Uzyskałam następujące wyniki odpowiednio: k = ( 0,0352 ± 0,0035 )
i k = ( 0,0276 ± 0,0015 )
. Wyniki są obarczone błędem, który mógł być spowodowany zabrudzeniem kuwet pomiarowych. Na błędy mogła mieć też wpływ niedokładność wykonywanych pomiarów, czyli przesunięcia odstępów czasu pomiędzy pomiarami, jak również spore opóźnienie przy odczytaniu pierwszej wartości spowodowane wadliwym działaniem fotokolorymetru. Na wartość otrzymanej przeze mnie stałej szybkości reakcji k największy wpływ miała temperatura, w jakiej zachodziła reakcja. Pomiarów dokonywałam w temperaturze pokojowej, wynosiła ona 295,15 K.

1

---