Ćwiczenie 1. Badanie wpływu stężenia na szybkość reakcji chemicznych.

Wprowadzenie: W doświadczeniu obserwujemy przebieg reakcji pomiędzy tiosiarczanem sodu a kwasem sierkowym.

Na₂S₂O₃ + H₂S₂O₄ → H₂S₂O₃ + Na₂SO₄

H₂S₂O₃ → S + SO₂ + H₂O

Do wykonania ćwiczenia przygotowuje się roztwory Na₂S₂O₃ o różnych stężeniach, następnie dodaje się kolejno po 5 cm³ roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 0,15 mol/dm³. W momencie dodania kwasu po dokładnym wymieszaniu się substratów, uruchamia się stoper i mierzy czas reakcji do momentu, gdy roztwór uniemożliwia przeczytanie tekstu.

Wykres ln c Na₂S₂O₃ w funkcji czasu

Za pomocą wyników z tabeli można obliczyć stałą szybkości reakcji :

$- \ k = \frac{\ln c}{t}$

$$- k = \ \frac{- 2,659 - ( - 2,040)}{12,5}$$

k ≈ 0,05

Obliczamy okres połowicznej przemiany:

$$t\frac{1}{2} = \frac{\ln 2}{k}$$

$$t\frac{1}{2\ } = \frac{\ln 2}{0,05}$$

$$t\frac{1}{2} = 13,86$$

Ćwiczenie 2. Kinetyka hydrolizy chlorku t-butylu.

Wprowadzenie:

Hydroliza chlorku /-butylu w środowisku wodno-alkoholowym przebiega według równania:

C₄H₉Cl + 2H₂0   →  C₄H₉OH + CI⁻ + H₃O

Produktami hydrolizy są alkohol t-butylowy i chlorowodó .rBez­pośredni pomiar zmian stężeń substratu jest trudny dlatego wnioski o stęże­niu reagentów w czasie reakcji przedstawione są na podstawie pomiarów przewod­nictwa roztworu.

Tabele pomiarowe:

Pomiary przewodnictwa roztworu był wykonywany za pomocą konduktometru w zakresach 199,9μS i 1999μS

s	λ[μS]	λ[mS]	λ∞ − λ0	ln(λ∞ − λ0)
0	3	0,003	0,427	6,06
2	124,5	0,12	0,31	5,72
4	195,5	0,2	0,23	5,46
6	282	0,28	0,15	5,00
8	320	0,32	0,11	4,70
10	343	0,34	0,09	4,47
12	359	0,36	0,07	4,26
14	372	0,37	0,06	4,06
16	381	0,38	0,05	3,89
18	387	0,38	0,05	3,76
20	392	0,39	0,04	3,64
60	430	0,43	0	0

Wykres:

Wykres zależności przewodnictwa substancji od czasu.

Z drugiego wykresu wynika, że stała szybkości reakcji jest równa 0,0052 μm/s (współczynnik „a” równania linii trendu).

Czas połowicznego rozpady liczymy z równania:

$$t_{\frac{1}{2}} = \frac{ln2}{k} = 133.3$$

Wnioski:

Reakcja hydrolizy chlorku t-butylu jest to reakcja pseudo-pierwszego rzędu, a jej szybkość zależy od stężenia chlorku t-butylu.