rokł wody utl


Numer ćwiczenia:

11

Temat ćwiczenia:

Katalityczny rozkład wody utlenionej

Data wykonania doświadczenia:12.05.09r.

Data oddania sprawozdania:19.05.09r.

Grupa:

C2

Imię i nazwisko:

Katarzyna Sarnek

Nazwisko sprawdzającego:

dr B. Gzyl-Malcher

Uwagi:

Ocena:

1. Cel doświadczenia:

Celem przeprowadzonego doświadczenia było określenie zależności między szybkością reakcji rozkładu wody utlenionej a ilością dodanego katalizatora oraz zbadanie wpływu stężenia katalizatora na szybkość tej reakcji.

2. Przebieg doświadczenia:

Wykonanie:

● Przygotowano 50 cm3 3% roztworu H2O2 przez 10-krotne rozcieńczenie 5 cm 3 30% roztworu H2O2.

● Do 4 erlenmayerek wlano po 150 cm3 wody destylowanej, 50 cm3 buforu boranowego oraz 5 cm3 wcześniej przygotowanego 5 % roztworu H2O2.

● Do 3 erlenmayerek dodano kolejno po 2, 5 i 8 cm3 0,02M roztworu KMnO4

● Natomiast do 4 erlenmayerki dodano 5 cm3 wody destylowanej.

● W chwili dodania KMnO4 do roztworów zaczęto mierzyć czas.

● Po odpowiednim czasie pobierano z erlenmayerek próbki o objętości 5 cm3, dodawano 2 cm3 kwasu i nadal notowano czas.

● Każdą z próbek miareczkowana 0,02 M roztworem KMnO4.

3. Zestawienie wyników:

Tabela 1. Wyniki miareczkowania dla roztworu a, bez dodatku katalizatora.

t [s]

V [cm3]

ln V

1110

5,5

1,7

2310

5,3

1,7

3512

5,2

1,6

4716

5,1

1,6

Tabela 2. Wyniki miareczkowania dla roztworu b, dla objętości katalizatora

V(KMnO4) = 2 cm3.

t [s]

V [cm3]

ln V

605

5,5

1,7

1230

5,0

1,6

1820

4,7

1,5

2420

4,6

1,5

3008

4,5

1,5

3806

4,2

1,4

Tabela 3. Wyniki miareczkowania dla roztworu c, dla objętości katalizatora

V(KMnO4) = 5 cm3.

t [s]

V [cm3]

ln V

300

7,2

2,0

600

4,3

1,5

900

3,7

1,3

1200

3,1

1,1

1500

2,8

1,0

1800

2,4

0,88

2100

2,0

0,69

2400

1,7

0,53

Tabela 4. Wyniki miareczkowania dla roztworu d, dla objętości katalizatora

V(KMnO4) = 8 cm3.

t [s]

V [cm3]

ln V

300

5,1

1,6

600

2,4

0,88

900

1,5

0,41

1200

1,0

0,00

1500

0,5

-0,69

1800

0,2

-1,6

gdzie:

V - objętość roztworu KMnO4 zużyta do miareczkowania próbek.

4.Opracowanie wyników:

Wykresy zależności ln V = f (t)

Wykresy sporządzono na podstawie wyników zawartych w tabelach 1- 4.

0x01 graphic

Wykres 1. Zależność ln V = f(t) dla roztworu a.

0x01 graphic

Wykres 2. Zależność ln V = f(t) dla roztworu b.

0x01 graphic

Wykres 3. Zależność ln V = f(t) dla roztworu c.

0x01 graphic

Wykres 4. Zależność ln V = f(t) dla roztworu d.

Powyższe wykresy wykazują prostoliniowy przebieg. Wynika z tego że zależność lnV od czasu dla katalitycznego rozkładu wody utlenionej jest reakcją I rzędu.

Całkowa postać równania kinetycznego rzędu I ma postać:

0x01 graphic

gdzie:

co - stężenie początkowe substratów

c - stężenie produktów w chwili t

Przyjęto, że stężenie jest proporcjonalne do objętości:

0x01 graphic

zatem można zapisać postać całkową równania kinetycznego I rzędu jako:

0x01 graphic
.

Korzystając z równań prostej dopasowanej do punktów na wykresie wyznaczono stałą szybkości k reakcji, którą stanowi współczynnik kierunkowy każdej prostej równy (-k).

Wyniki obliczeń zebrano w tabeli 5.

Tabela 5. Wartości stałych szybkości dla reakcji rozkładu H2O2 dla roztworów a - d.

Roztwór

k [s-1]

a

2,0∙10-5

b

7,6∙10-5

c

6,1∙10-4

d

2,0∙10-3

Wykres zależności szybkości reakcji od ilości katalizatora

Wykres sporządzono na podstawie wyników zamieszczonych w tabeli 5

0x01 graphic

Wykres 5. Zależność stałej szybkości reakcji od objętości katalizatora w układzie reakcyjnym.

5. Dyskusja wyników:

W wyniku przeprowadzonego doświadczenia zbadano: zależność między szybkością reakcji rozkładu wody utlenionej a ilością dodanego katalizatora oraz wpływ stężenia katalizatora na szybkość tej reakcji.

Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono że stała szybkości reakcji zależy od ilości dodanego katalizatora, im więcej dodanego katalizatora tym reakcja przebiega szybciej. Analizując otrzymany wykres zależności stałej szybkości reakcji od ilości katalizatora stwierdzono, że stała szybkości reakcji jest liniową funkcją stężenia katalizatora co jest potwierdzeniem słuszności równania Ostwalda.

Wyniki otrzymane w sprawozdaniu są obarczone pewnym błędem, który może być spowodowany: nieprawidłowym pomiarem czasu pomiędzy kolejnymi miareczkowaniami, błędnym odczytem ilości użytego titranta podczas miareczkowania, czy też przemiareczkowaniem roztworu, które mogło nastąpić w wyniku bardzo szybkiego wykonywania miareczkowania.

Ponadto należy również wziąć pod uwagę błędy związane z odczytem ilości użytego titranta tj. błąd paralaksy, błąd kropli, błąd spływu.

.

.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ujecia wody
Ruchy wody morskiej i wody podziemne
GEOLOGIA 3 wody podziemne
zbiornik wody czystej, dezynfekcja
chemiczne1 utl
Przygotowanie cieplej wody uzytkowej
instrukcja bhp przy magazynowaniu i stosowaniu chloru w oczyszczalni sciekow i stacji uzdatniania wo
Adsorpcyjne oczyszczanie wody i ścieków
mitr protonowanie wody
Postacie wody w glebie, Studia, UTP Ochrona środowiska, I rok, Semestr II, Geologia
kapusta z wody, A Przepisy kulinarne 1
morawski sciaga, Studia, Uzdatnianie wody
zagadnienia chemia wody, Politechnika Wrocławska, Inżynieria Środowiska, II rok, Chemia wody
Opowiadanie o kropelce wody, Chemia, Tajemnice wody
spr - koag pow, Sprawozdania, oczyszczanie wody
Osad czynny-protokół, Ochrona Środowiska, semestr V, Oczyszczanie wody i ścieków II, Lab

więcej podobnych podstron