Chemia, 2 rok studiów |
Julita Przeździecka Adrian Marzec |
Kielce 04.12.2009 |
Nr 13 |
Katalityczny rozkład H2O2 |
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Zbadanie katalitycznego wpływu MnO2 na reakcję rozkładu wody utlenionej.
Etapy wykonania ćwiczenia:
W kolbie miarowej o pojemności 200 cm3 przygotować bufor boranowy: odważyć 1 g boraksu, 2 g zasady sodowej i uzupełnić wodą destylowaną do kreski.
W kolbie miarowej o pojemności 500 cm3 przygotować 0,02 N KMnO4 przez pięciokrotne rozcieńczenie 0,1 N KMnO4.
W kolbie miarowej o pojemności 100 cm3 przygotować 2% roztwór H2O2 : odmierzyć 6,8 cm3 33% roztworu H2O2 i uzupełnić wodą destylowaną do kreski.
Do dwóch suchych kolb miarowych o pojemności 250 cm3 wlać po 100 cm3 wody destylowanej i po 50 cm3 buforu boranowego. Następnie, do jednej (pierwszej) z nich dodać 5 cm3 0,02 N KMnO4 , do drugiej 5 cm3 wody destylowanej i do każdej po 5 cm3 wody utlenionej 2 % roztwory wymieszać. Od momentu dodania H2O2 zaczyna zachodzić reakcja(od tego momentu zaczynamy mierzyć czas).
Po upływie 3 minut , pobrać z każdej (oddzielną pipetą próbkę o objętości 5 cm3 i umieścić je w erlenmajerkach zawierających już kilka (2-3) cm3 kwasu siarkowego (1:1). Miareczkować 0,02 N KMnO4 do słabo różowego (trwałego) zabarwienia.
Kolejne próbki pobierać z roztworu z katalizatorem co 5 minut, przez okres 1 godziny, a z roztworu bez katalizatora dopiero po upływie 1 godziny (od początku reakcji).
Opracowanie wyników.
Dane i wyniki zebrane w tabelach 1 i 2.
Na podstawie tabel 1 i 2 zostały wykonane odpowiednio wykresy 1 oraz 2 przedstawiające zależności logarytmu objętości roztworu KMnO4 , zużytego do zmiareczkowania próbki, od czasu trwania rozkładu wody utlenionej.
Graficzne wyznaczenie i obliczenie stałych szybkości reakcji.
Dla reakcji z katalizatorem.
Z wykresu odczytujemy równanie prostej: y = -0,01x + 2,49
W którym współczynnik a = -k
k=0,01 s-1
Dla reakcji z katalizatorem.
Z wykresu odczytujemy równanie prostej: y = -0,0003x + 2,595
W którym współczynnik a = -k
k=0,0003 s-1
Wnioski.
W rezultacie, pomiarów i obliczeń ,stała reakcji rozkładu H2O2 z katalizatorem wynosi k=0,01 s-1. W przypadku barku obecności katalizatora wynosi k=0,0003 s-1 .
W sytuacji gdy reakcja przebiega bez katalizatora rozkład H2O2 jest powolny. Gdy w roztworze znajduje się katalizator przyspiesza on przebiegającą reakcję.
Tabela nr 1.
Przedstawia dane dla roztworu bez katalizatora
lp. |
czas[min] |
objętość V1 KMnO4 zużyta do miareczkowania roztworu[cm3] |
ln objętości V1 |
1. |
3 |
13,35 |
2,59 |
2. |
60 |
13,10 |
2,57 |
Tabela nr 2.
Przedstawia dane dla roztworu z katalizatorem.
lp. |
czas[min] |
objętość V2 KMnO4 zużyta do miareczkowania roztworu[cm3] |
ln objętości V2 |
1. |
3 |
12,05 |
2,49 |
2. |
5 |
11,95 |
2,48 |
3. |
10 |
11,40 |
2,43 |
4. |
15 |
11,25 |
2,42 |
5. |
20 |
10,90 |
2,39 |
6. |
25 |
10,05 |
2,31 |
7. |
30 |
9,95 |
2,30 |
8. |
35 |
9,90 |
2,29 |
9. |
40 |
9,70 |
2,27 |
10. |
45 |
9,50 |
2,25 |
11. |
50 |
9,35 |
2,24 |
12. |
55 |
9,00 |
2,20 |
13. |
60 |
8,90 |
2,19 |
Informacje pozyskane z instrukcji
Informacje pozyskane z instrukcji
str. 3