Sprawozdanie - Kinetyka chemiczna. Wyznaczenie stałej szybkości, Studia, Chemia


0x08 graphic

UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Instytut Inżynierii Środowiska

CHEMIA FIZYCZNA LABORATORIUM

III ROK INŻYNIERII ŚRODOWISKA

STUDIA DZIENNE

Kinetyka chemiczna. Wyznaczenie stałej szybkości

i rzędu reakcji.

TEMAT 5

  1. Metodyka.

Zadanie polega na wyznaczeniu rzędu reakcji utleniania jonów Fe2+ jonami ClO3- w środowisku kwaśnym, zachodzącej według sumarycznego równania:

0x01 graphic

Stwierdzono, że etapem decydującym o kinetyce jest reakcja:

0x01 graphic

Stosujemy metodę polegającą na określeniu czasu, w ciągu którego przereagowuje zadany ułamek substratów.

Przebieg reakcji śledzimy przez fotometryczny pomiar stężenia jonów Fe3+ pod postacią kompleksu rodankowego. Pomiar prowadzimy dla dwóch serii roztworów o różnym stężeniu początkowym , przy czym stężenia reagentów są takie same.

  1. Materiały.

Aparatura:

spektrofotometr Spekol; ultratermostat ; szkło laboratoryjne.

Odczynniki:

roztwór soli żelazowej 0x01 graphic
o stężeniu 0,002 mol/dm3 i 0,004 mol/dm3 ;

roztwór chloranu 0x01 graphic
o stężeniu 0,002 mol/dm3 i 0,004 mol/dm3 ; 25%-owy roztwór rodanku amonowego; 0,1m 0x01 graphic

  1. Wykonanie ćwiczenia.

Sporządzić roztwory reagentów w 0,1n HCl i umieścić je w termostacie nastawionym na ustaloną z góry temperaturę. Bezpośrednio przed rozpoczęciem pomiarów mieszać w stosunku 1:1 roztwory jonów 0x01 graphic
i 0x01 graphic
o stężeniach 0,002 mol/dm3. Z naczynia reakcyjnego pobrać do kolbki 2 cm3 mieszaniny, rozcieńczyć 18 cm3 0,1 n 0x01 graphic
i dodać 2cm3 rodanku. Czas odczytu określić w momencie rozcieńczenia - następuje wtedy gwałtowne zahamowanie biegu reakcji. Dalsze pomiary wykonać przy tej samej długości fali w 10-cio minutowych odstępach. Podobnie postępować z roztworem sporządzonym z mieszaniny 0x01 graphic
i 0x01 graphic
o stężeniach 0,004 mol/dm3. W międzyczasie sporządzić krzywą cechowania stężenia jonów 0x01 graphic
dla długości fali λ=480nm na podstawie pomiaru ekstynkcji kompleksu rodankowego. Krzywą cechowania przedstawić na wykresie.

0x08 graphic

Wykres 1: Krzywa cechowania E( c ) dla jonów 0x01 graphic
przy λ=480nm

  1. Przedstawienie wyników pomiarów.

Wyniki odczytów ekstynkcji pobieranych próbek w miarę postępu reakcji i znalezionych z krzywej cechowania stężeń x jonów 0x01 graphic
przedstawić odpowiednio w tabelach nr 1 i 2. Tabele te powinny zawierać także wartości stężenia substratu c oraz liczby postępu reakcji x′, która jest stosunkiem x do stężenia początkowego substratu co.

Na podstawie uzyskanych wyników sporządzić wykres zależności 1/c od czasu, w myśl równania reakcji II rzędu /dla równych ilości substratów, równanie [1]/

0x01 graphic
równanie [1]

Tabela 1. Wyniki pomiaru szybkości utleniania jonów 0x01 graphic
przy stężeniu początkowym co=0,001mol/dm3.

t[s]

0

600

1200

2400

3600

E

0

0,04

0,075

itd

itd.

x • 105 (*)

c • 104

(1/c) • 10-4

x′

Z nachylenia prostej : k=0,190dm3 mol x s

(*) Wartości znalezione /metodą najmniejszych kwadratów/ na podstawie zmierzonych ekstynkcji były mnożone przez 11, aby uwzględnić efekt rozcieńczenia, przy czym :

c = co- x

x′ = x/co

Tabela 2. Wyniki pomiaru szybkości utleniania jonów 0x01 graphic
przy stężeniu początkowym co=0,002mol/dm3.

T[s]

0

600

1200

2400

3600

E

0

0,02

0,0325

0,045

0,09

x • 105 (*)

c • 104

(1/c) • 10-4

x′

Z nachylenia prostej k = 0,168dm3/mol x s

0x08 graphic
Wykres 2: Zależność 1/c od t dla dwu stężeń początkowych

Do określenia rzędu reakcji zastosować jednak należy metodę całkową. W tym celu sporządzić wykresy zależności liczby postępu reakcji od czasu. Przebiegi x′=f(t) dla obu stężeń początkowych przedstawić na wykresie nr 3.

Z wykresu 3 odczytujemy wartości t1 i t2 dla dowolnej wartości liczby postępu reakcji i wstawiamy do poniższego równania [2]

0x01 graphic

0x08 graphic
gdzie a1 i a2 - stężenie początkowe substratu.

Wykres 3. Wykres zależności x′od t dla dwu stężeń początkowych.

  1. Zakres wiadomości teoretycznych:

Szybkość reakcji chemicznych; równanie kinetyczne; stała szybkości reakcji; rząd reakcji; wpływ różnych czynników na szybkość reakcji; wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji chemicznej.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
wyznaczanie stałej szybkości zmydlania estru, Chemia fizyczna, laboratorium, Chemia fizyczna
chemia sprawko Wyznaczanie stałej szybkości reakcji
2003 chemia sprawko Wyznaczanie stałej szybkości reakcji
Martynaa chemia sprawko Wyznaczanie stałej szybkości reakcji
chemia sprawko Wyznaczanie stałej szybkości reakcji
ćw7 - Refrakcja i wyznaczanie momentu dipolowego, studia, chemia fizyczna
FIZYKA LABORATORIUM SPRAWOZDANIE Dyfrakcja światła Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej w
5 szybkość r, Studia, Chemia, chemia7
3.kinetyka chemiczna, Politechnika Rzeszowska Budownictwo, IBD, Chemia
ćw7 - Refrakcja i wyznaczanie momentu dipolowego, studia, chemia fizyczna
wyznaczanie stałej szybkosci rozpadu inicjatora metoda spektrofotometryczna
Wyznaczanie stalej szybkosci reakcji zmydlania octanu etylu metoda konduktometryczna DOC
wyznaczanie stałej szybkosci rozpadu inicjatora metoda spektrofotometryczna 2003 excel
Wyznaczanie stałej szybkości reakcji zmydlania estru
27 Wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji metodą graf
Wyznaczanie stałej reakcji szybkości zmydlania estru, Studia, Politechnika
Stała szybkości reakcji jodowania acetonu, studia, chemia, chemia fizyczna, sprawozdania, sprawka
Sprawozdanie 70, Studia, Pracownie, I pracownia, 70 Wyznaczanie stałej Plancka z charakterystyk opty

więcej podobnych podstron