Wydział Technologii Chemicznej Kierunek: Technologia Chemiczna	Elżbieta Bednarek	13.05.2010r.
Grupa: 3 Zespół: 4	Nr ćw.: 1	dr inż. Agnieszka Świderska-Mocek

Temat: Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury.

1. Cel ćwiczenia

Opisanie zależności stałej szybkości reakcji chlorku benzoilu z metanolem od temperatury.

1. Wyniki pomiarów

2. Obliczenia

• Wykresy przedstawiające zależność przewodnictwa od czasu trwania reakcji:

• Obliczenie stałej szybkości reakcji na podstawie wybranych trzech punktów dla danej temperatury

t - czas pomiaru

h - wysokość punktu na krzywej (przewodnictwo roztworu)

PRZEWODNICTWO [V]
26,5ᵒC
t
10
55
204

• Obliczenie stałych szybkości reakcji korzystając z zależności:

$$k = \frac{ln(\frac{h_{\infty}}{h_{\infty} - h})}{t}$$

h_∞ -przewodnictwo roztworu w stanie równowag i=1,6

Przykładowe obliczenie stałej szybkości reakcji:

T=30,5°C=303,5K

t=10s

h=0,385

h_∞ =1,6

$k = \frac{ln(\frac{1,6}{1,6 - 0,385})}{10}$

$k = 0,0275\frac{1}{s}$

	STAŁA SZYBKOŚCI REAKCJI [1/s]
	26,5
1	0,021304
2	0,022158
3	0,01534
średnia	0,0196

• Wyznaczenie współczynników opisujących zależność temperaturową stałej szybkości reakcji

na podstawie równania Arrhenius’a

$$lnk = lnA - \frac{E^{\#}}{R \bullet T}$$

A - współczynnik przedlogarytmiczny

E^# - energia aktywacji

R - stała gazowa

T - temperatura [K]

• Wyznaczenie wykresu zależności logarytmu naturalnego ze stałej szybkości od temperatury:

T[K]	299,5	303,5	309,8	313,5	318,5
1/T	0,0033389	0,003295	0,003228	0,00319	0,00314
ln k	-3,9322104	-3,58417	-3,2299	-3,226	-2,48547

• Wyznaczenie równania liniowej zależności logarytmu ze stałej szybkości od temperatury (za pomocą programu Excel)

$lnk = a - \frac{b}{T}$

y= -6442,3x+17,57

• Obliczenie odpowiednich współczynników równania:

a = lnA = 17, 57

A = e^17, 57 = 4, 271 • 10⁷

$b = \frac{E_{a}}{R} = 6442,3$

$E_{a} = 6442,3 \bullet R = 6442,3 \bullet 8,314 = 53561,28\frac{J}{\text{mol}} = 53,56\frac{\text{kJ}}{\text{mol}}$

1. Wnioski

Wraz ze wzrostem temperatury rośnie stała szybkości reakcji.

Współczynniki w równaniu Arrhenius’a wg obliczeń wynoszą odpowiednio:

a = 17, 57

b = 6442, 3

A = 4, 271 • 10⁷

$$E^{\#} = 53,56\frac{\text{kJ}}{\text{mol}}$$

Podczas przeprowadzania pomiarów obserwowane były duże wahania temperatury. W związku ze znacznym wpływem temperatury na wartość stałej szybkości reakcji prowadziło to do otrzymania błędnych wyników. Mimo to wykres zależności stałej szybkości od temperatury jest zgodny z przewidywaniami teoretycznymi.