3. Opracowanie wyników:
Wykres dla pierwszej części pomiarów (dla 2 ml KMnO4 w roztworze):
t [min] lnAt
0 0,736
2 0,565
4 0,466
6 0,376
8 0,294
10 0,219
12 0,148
14 0,087
16 0,031
18 0,009
20 -0,056
22 -0,086
f (t) = ln At
0,8
0,6
0,4
y = -0,035x + 0,621
0,2
R² = 0,959
0,0
0 5 10 15 20 25
-0,2
-0,4
t [min]
Posługując się wzorem: lnAt = lnA0 - k"t
Można zauważyć podobieństwo do ogólnego wzoru na równanie prostej: y = ax + b
I porównać je, z czego wynika, że: y = lnAt
x = t
Współczynnik kierunkowy a wynosi : a = -0,035
1
StaÅ‚a szybkoÅ›ci reakcji wyznaczona z wykresu to: -k = -0,035 [5ØZÜ5ØVÜ5Ø[Ü ] = -0,00058 [1]
5Ø`Ü
k = 0,00058 [1]
5Ø`Ü
Przykład obliczenia stałej szybkości reakcji dla t=2 min z wyprowadzonego wzoru:
1 A0 1 2,087
k =ð ×ð ln =ð ×ð ln =ð 0,00057 [1]
5Ø`Ü
t At 2 ×ð 60 1,76
t
ln A
Wykres dla drugiej części pomiarów (dla 3 ml KMnO4 w roztworze):
t [min] lnAt
0 0,806
2 0,654
4 0,536
6 0,440
8 0,352
10 0,274
12 0,196
14 0,093
16 0,068
18 0,020
20 -0,028
22 -0,067
f (t) = ln At
1,0
0,8
0,6
y = -0,038x + 0,703
0,4
R² = 0,964
0,2
0,0
0 5 10 15 20 25
-0,2
t [min]
Analogicznie do pierwszego przypadku:
Posługując się wzorem: lnAt = lnA0 - k"t
Można zauważyć podobieństwo do ogólnego wzoru na równanie prostej: y = ax + b
I porównać je, z czego wynika, że: y = lnAt
x = t
Współczynnik kierunkowy a wynosi : a = -0,038
1
StaÅ‚a szybkoÅ›ci reakcji wyznaczona z wykresu to: -k = -0,038 [5ØZÜ5ØVÜ5Ø[Ü ] = -0,00063 [1]
5Ø`Ü
k = 0,00063 [1]
5Ø`Ü
t
ln A
4. Wnioski:
Na podstawie doświadczenia możemy zauważyć, że absorbancja maleje wraz ze wzrostem
czasu. W roztworze o mniejszym stężeniu KMnO4 jej spadek następował szybciej.
Wykresy pokazują liniową zależność lnAt od czasu. Współczynnik kierunkowy a
jest wartością ujemną dla obu wykresów.
Stała szybkości reakcji rozkładu jonowego kompleksu trójszczawianomanganowego
jest większa dla roztworu zawierającego większe stężenie KMnO4:
dla 2 ml KMnO4 stała k=0,00058 [1], a dla 3 ml KMnO4 k=0,00063 [1]
5Ø`Ü 5Ø`Ü
Rozkład tego kompleksu jest reakcją I rzędową, ponieważ po rozwiązaniu równania
kinetycznego otrzymujemy równanie:
ln At =ð ln A0 -ð k ×ðt ,
które jest analogiczne do równania:
lnct =ð lnc0 -ð k ×ðt .
Największy wpływ na szybkość reakcji miała temperatura, która wynosiła 25oC czyli 295 K.
Wyznaczone doświadczalnie punkty na wykresie funkcji ln(A)=f(t) nieco odbiegają od prostej
teoretycznej. Błędy pomiarowe mogły być spowodowane zabrudzeniem kuwet, w których
dokonywałam pomiarów. Na błędy mogła mieć też wpływ niedokładność wykonywanych
pomiarów, czyli przesunięcia odstępów czasu pomiędzy pomiarami.