Agnieszka Rosińska 24. 10. 2001r
III Ch P i S
Ćw: 2
Kinetyka reakcji heterofazowych
Prowadzący: mgr J. Nackiewicz
OBLICZENIA:
Podczas wykonywania przeze mnie ćwiczenia reakcja, którą badałam zachodziła według równania:
Wyznaczam rząd tej reakcji metodą graficzną. W tym celu sporządzam wykresy zależności: V=f(t), logV=f(t), 1/V=f(t), 1/V2=f(t), dla czterech różnych rozcieńczeń roztworu HCl: 20%, 15%, 10%, 5%,
gdzie: t- czas,
V-objętość wydzielonego wodoru
Rząd reakcji: |
Zależność liniowa: |
zerowy |
V=f(t) |
pierwszy |
LogV=f(t) |
drugi |
1/V=f(t) |
trzeci |
1/V2=f(t) |
Na podstawie danych doświadczalnych i sporządzonych na ich podstawie wykresów widać, że tylko zależność: V=f(t) jest zależnością liniową, co świadczy o tym, że przeprowadzona przeze mnie reakcja jest reakcją zerowego rzędu.
Równanie kinetyczne tej reakcji ma postać: V=k
gdzie: V- szybkość reakcji,
k- stała szybkości reakcji
Wartości stałej szybkości k, odczytane z równań linii regresji umieszczonych na poszczególnych wykresach (wartości a w równaniu: y=ax+b) wynoszą dla odpowiednich stężeń kwasu solnego:
stężenie roztworu [%] |
K |
20 |
2,2411 |
15 |
0,8394 |
10 |
0,3566 |
5 |
0,0627 |
DYSKUSJA WYNIKÓW:
Przeprowadzona przeze mnie reakcja jest reakcją zerowego rzędu, o czym świadczy fakt, że jedynie zależność objętości wydzielonego wodoru od czasu jest zależnością liniową. Najczęściej reakcje rzędu zerowego zachodzą w układach heterogenicznych, gdyż w takich układach produkt (najczęściej gazowy) szybko się przemieszcza. Równanie kinetyczne reakcji rzędu zerowego ma postać: V=k, gdzie v jest szybkością reakcji, a k jest to stała szybkości reakcji wyrażona w jednostkach:
. Czas połowicznego zaniku substratu wynosi:
, natomiast zależność stężenia substratu od czasu określa wzór:
.
DYSKUSJA BŁĘDÓW:
Błędy, którymi mogą być obarczone wyniki doświadczenia, mogą wynikać z ograniczonej dokładności przyrządów pomiarowych, tj.:
dokładność biurety gazowej:
dokładność stopera:
Ewentualny błąd mógł także wyniknąć z nieszczelności aparatury, na skutek czego część wydzielającego się w procesie reakcji wodoru mogła wydostać się poza biuretę gazową.