ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ

ĆWICZENIE NR 22

TEMAT: WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI HYDROLIZY OCTANU ETYLU WODOROTLENKU SODOWYM W ROZTWORZE WODNYM.

Kinetyka zajmuje się zmiennością w czasie reagujących układów chemicznych. Badania kinetyczne dostarczają informacji o przebiegu reakcji chemicznych oraz stanowią podstawę technologicznego projektowania reaktorów.

Wyniki pomiarów kinetycznych opisujemy równaniami, które w większości przypadków wyrażają zależność szybkości reakcji r od stężeń reagentów i od temperatury. Jeśli chcemy znać nie tylko postać równań kinetycznych, lecz rozumieć również ich powiązanie z molekularnym przebiegiem reakcji, musimy poznać mechanizm reakcji. Przez pojęcie „mechanizm reakcji”

Według Boudarta celem podstawowych badań kinetycznych jest:

• ustalenie schematu aktów elementarnych,

• zaproponowanie sekwencji aktów elementarnych,

• wyjaśnienie przebiegu aktu elementarnego.

Szybkość homogenicznej reakcji chemicznej r definiujemy jako zmianę stężenia -c w czasie -t
i jest ona wielkością intensywną. W przypadku, gdy stężenie -c odnosi się do substratów w równaniu dopisujemy znak (-).

Centralnym problemem kinetyki chemicznej jest znalezienie równania kinetycznego r=f(c_i,T) gdzie T jest temperaturą bezwzględną. Po rozdzieleniu zmiennych szybkość nieodwracalnej reakcji chemicznej r wyraża równanie r=k(T)*f(c_i), gdzie współczynnik k (T), zwany stałą szybkości reakcji, jest niezależny od stężeń reagentów, zależy natomiast od temperatury. W pewnych przypadkach funkcja f(c_i) może też zależeć od temperatury. Funkcja f(c_i) ma postać:

gdzie iloczyn rozciąga się na wszystkie składniki układu. λ_i jest rzędem reakcji względem składnika i. Rząd reakcji zawarty jest zwykle w granicach -2<λ_i<2. W szczególnym przypadku może on być równy 0. Szybkość reakcji nie zależy wówczas od stężenia składnika i. Sumę wykładników potęgowych λ_i, zwaną całkowitym rzędem reakcji, oznaczamy symbolem n. Rząd reakcji jest parametrem równania empirycznego. Rzędów reakcji (λ_i) nie wolno utożsamiać ze współczynnikami stechiometrycznymi reakcji chemicznych (υ_i). Doświadczenia wykazały, że w niektórych przypadkach λ_i jest różne od υ_i podczas gdy w innych λ_i=υ_i. Im mniej skomplikowany jest przebieg reakcji tym bardziej jest prawdopodobne, że rzędy reakcji i współczynniki stechiometryczne będą miały identyczne wartości.

Opracowanie wyników.

Lp.	t	t^2	L [mS]	L0-L [mS]	L-L∞			ty
1	5	25	2,35	0,1	1,37	0,072993	7,29927	36,49635
2	10	100	2,12	0,33	1,14	0,289474	28,94737	289,4737
3	15	225	2	0,45	1,02	0,441176	44,11765	661,7647
4	20	400	1,95	0,5	0,97	0,515464	51,54639	1030,928
5	25	625	1,85	0,6	0,87	0,689655	68,96552	1724,138
6	30	900	1,8	0,65	0,82	0,792683	79,26829	2378,049
7	40	1600	1,72	0,73	0,74	0,986486	98,64865	3945,946
8	50	2500	1,69	0,76	0,71	1,070423	107,0423	5352,113
9	60	3600	1,64	0,81	0,66	1,227273	122,7273	7363,636
10	70	4900	1,6	0,85	0,62	1,370968	137,0968	9596,774
11	80	6400	1,56	0,89	0,58	1,534483	153,4483	12275,86
12	90	8100	1,53	0,92	0,55	1,672727	167,2727	15054,55
		∑t^2						∑yt
								29375						59709,73

---