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 ≈ 0,05
Obliczamy okres połowicznej przemiany:
Ćwiczenie 2. Kinetyka hydrolizy chlorku t-butylu.
Wprowadzenie:
Hydroliza chlorku /-butylu w środowisku wodno-alkoholowym przebiega według równania:
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] |
|
ln( |
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:
Wnioski:
Reakcja hydrolizy chlorku t-butylu jest to reakcja pseudo-pierwszego rzędu, a jej szybkość zależy od stężenia chlorku t-butylu.