Лабораторная работа № 16. Определение константы скорости реакции окисления иодида калия персульфатом аммония 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Лабораторная работа № 16. Определение константы скорости реакции окисления иодида калия персульфатом аммония



Цель работы: определить константу скорости реакции окисления иодида персульфатом аммония при заданных начальных концентрациях реагентов.

Сущность работы: реакция окисления иодида калия персульфатом аммония 2KI + (NH4)2S2O8 = I2 + K2SO4 + (NH4)2SO4 (или в ионной форме: ) протекает с выделением йода по суммарному второму порядку (по первому порядку для каждого из компонентов). Лимитирующей стадией процесса является образование промежуточного продукта – иона иодсульфата: , который разлагается по реакции: . Образование йода можно увидеть по посинению раствора крахмала. Крахмал является очень чувствительным реагентом на молекулярный йод. Поэтому даже при самой малой скорости реакции при сливании компонентов раствор быстро окрасится в синий цвет. Чтобы задержать появление окраски, в систему добавляется строго определенное количество тиосульфата натрия, который реагирует с выделяющимся йодом по реакции: I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI. Когда весь тиосульфат израсходуется, появляется синяя окраска крахмала. Время, необходимое для реакции тиосульфата может быть измерено по секундомеру.

Оборудование и реактивы. Бюретка объемом 25 мл – 4 шт.; мерная пипетка объемом 5 мл (для крахмала) – 1 шт.; секундомер; колба круглая объемом 100 мл – 5 шт.; химический стакан объемом 50 мл – 5 шт; химический стакан объемом 25 мл (для персульфата) – 1 шт.; иодид калия – 0,2 М раствор; тиосульфат натрия – 0,02 М раствор; крахмал – 1 % раствор; персульфат аммония – 0,2 М раствор.

Выполнение работы

1. В каждую из 5 колб при помощи маркированных бюреток отмерить порции растворов иодида калия, тиосульфата натрия и дистиллированную воду в количествах, указанных в таблице 1. Мерной пипеткой объемом 5 мл в каждую колбу отобрать порцию крахмала. Содержимое колб перемешать.

2. В маркированный химический стакан объемом 25 мл отмерить указанный объем персульфата, вылить в колбу с приготовленной реакционной смесью и одновременно включить секундомер.

3. При появлении синего окрашивания секундомер останавливают и записывают время опыта.

4. П.п. 2 и 3 выполнить для всех колб.

 

 

Объем растворов, мл Время, с
KI Na2S2O3 H2O крахмал (NH4)2S2O8 V общ
Вариант 1
               
               
               
               
               
Объем растворов, мл Время, с
KI Na2S2O3 H2O крахмал (NH4)2S2O8 V общ
Вариант 2
               
               
               
               
               
Вариант 3
               
               
               
               
               
Вариант 4
               
               
               
               
               
Вариант 5
               
               
               
               
               
                   

Содержание протокола лабораторной работы

1. Концентрация раствора иодида калия

2. Концентрация раствора тиосульфата натрия

3. Концентрация раствора персульфата аммония (или натрия)

4. Часть таблицы 1, соответствующая номеру Вашего варианта с отмеченным временем протекания реакции

Обработка результатов эксперимента

Заполнить таблицу:

№ опыта С реакция(KI), моль/л С t(KI), моль/л ki, моль−1·л·с−1 ()2
           
           
           
           
           
      =…..   S()2 = …..

 

C реакция(KI) – концентрация иодида калия, израсходованного на реакцию с персульфатом натрия (аммония)

,

где, С исх(Na2S2O3) – концентрация тиосульфата натрия, указанная на емкости с реактивом, моль/л; V (Na2S2O3) – объем тиосульфата натрия, взятый на приготовление реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл; V общ – общий объем реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл.

С t(KI) – концентрация иодида калия в данный момент времени

,

где С 0(KI) – концентрация иодида калия в реакционной смеси в начальный момент времени (t = 0 с.), моль/л

,

где С исх(KI) – концентрация иодида калия, указанная на емкости с реактивом, моль/л; V (KI) – объем иодида калия, взятый на приготовление реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл; V общ – общий объем реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл.

Константа скорости реакции k рассчитывается по формуле:

.

Среднее значение константы скорости реакции:

,

где n – количество опытов, n = 5.

2. Рассчитать вероятную (для 95 %) ошибку определения средней константы скорости процесса:

.

3. Найти относительную погрешность:

.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 1677; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.206.160.129 (0.042 с.)