Ćw. nr 17		Gr. VIII
	BADANIE SZYBKOŚCI REAKCJI ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH KNIETYKA REDUKCJI DICHROMIANÓW ETANOLEM.

I. CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest określenie rzędu reakcji x, oraz wyznaczenie stałej szybkości reakcji k metodą jodometrycznego miareczkowania.

II. WSTĘP TEORETYCZNY:

Jod jest dość słabym utleniaczem. Potencjał standardowy układu J₂/2J^- wynosi E = 0,54V. Oznaczenia jodometryczne można podzielić na dwie grupy. Substancje, których potencjały utleniające są niższe od potencjału układu J₂/2J^-, można miareczkować bezpośrednio mianowanym roztworem jodu. Substancje o wyższym potencjale utleniającym niż potencjał układu utleniają jony jodkowe do jodu. Wydzielony w równoważnej ilości jod odmiareczkowuje się następnie mianowanym roztworem tiosiarczanu sodu (Na₂S₂O₃), który jest przy tym utleniany do czterotionanu.

2S₂O₃^2- + J₂ → S₄O₆^2- + 2J^-

Wskaźnikiem końca miareczkowania w jodometrii może być sam jod, który w wodnym roztworze jodu ma, zależnie od stężenia, żółte lub brązowe zabarwienie. Znacznie intensywniejsze zabarwienie uzyskuje się w obecności roztworu skrobi jako wskaźnika. W reakcji jodu ze skrobią powstaje niebiesko zabarwiony związek adsorpcyjny. Czułość tej reakcji barwnej maleje w obecności alkoholu.

Dwuchromian potasowy (K₂Cr₂O₇), który można otrzymać w bardzo czystej postaci, jest w jodometrii jedną z substancji podstawowych. Reakcje między dwuchromianem i jonami jodkowymi przebiegającą w środowisku kwasowym przedstawia równanie:

Cr₂O₇^2- + 6J^- + 14H⁺ → 3J₂ + 2Cr³⁺ + 7H₂O

Chrom (VI) redukuje się do chromu (III). Istotne znaczenie dla stechiometrycznego przebiegu reakcji ma kwasowość i stężenie jodku potasu w roztworze. Optymalne stężenie jonów wodorowych odpowiada 0,2 - 0,4 M HCl, stężenie zaś jodku potasu powinno być nie mniejsze niż 2%. Reakcja ta przebiega szybko i dlatego do miareczkowania tiosiarczanem należy przystępować po upływie kilku minut.

nastawianie miana
V[dm^3]	CNa2S2O3	m K2Cr2O7	M K2Cr2O7	C śr titranta	V pipety [dm^3]	współmierność
0,01150	0,1045	1,4732	294,19	0,1041	0,0100	25
0,01155	0,1041
0,01160	0,1036

Stężenia uzyskaliśmy korzystając ze wzoru:
. Gdzie 6 to współczynnik stechiometryczny.
to masa naważki dichromianu (VI) potasu.
to masa molowa dichromianu (VI) potasu,
to objętość zużytego titranta, a W to współmierność.

Przy objętości pipety 0,0100
i współmierności 25. Średnie stężenie titranta
0,1081
.

t [s]	V Na2S2O3 [ml]	c K2Cr2O7	ln c	1/c [l/mol]	log c
600	8,8	0,0153	-4,1824	65,5240	-1,816400091
1200	6,7	0,0116	-4,4551	86,0613	-1,93480796
1800	5,3	0,0092	-4,6895	108,7945	-2,036606893
2400	3,9	0,0068	-4,9962	147,8489	-2,169818156
3000	3	0,0052	-5,2586	200,0000	-2,283761508
3600	2	0,0035	-5,6640	260,0000	-2,459852767
4200	1,6	0,0028	-5,8872	360,3817	-2,55676278
4800	1,1	0,0019	-6,2619	524,1916	-2,719490078

Reakcja jest pierwszorzędowa, ponieważ współczynnik korelacji liniowej wykresu lnC=f(x) jest bliski jedności (R²=0,989)

k=tgα

a=-0,0005

k=5*10^-3 1/s

---