Проведение измерений при комнатной температуре.

 

- Из отдельной бюретки к содержимому колбы добавляют 5 мл раствора перекиси водорода

- Энергично перемешивают и ставят под бюреткой с тиосульфатом натрия.

- Реакция началась.

- Однако для точного определения нулевого времени реакции секундомер включают в момент окрашивания раствора в синий цвет.

- В этот момент полностью прореагировал с иодом тиосульфат натрия, содержавшийся в 1 мл добавленного из бюретки раствора.

- Не теряя времени, из бюретки добавляют еще 1 мл раствора тиосульфата натрия и перемешивают.

- Окраска исчезает.

- Продолжают наблюдение за раствором и записывают показание секундомера в момент следующего появления окраски.

- Секундомер при этом рекомендуется не держать в руках, чтобы автоматически его не выключить.

- Опять добавляют 1,0 мл раствора тиосульфата натрия и повторяют все действия.

- Следует произвести не менее 5 отсчетов по секундомеру, т. е. добавить 6 мл раствора тиосульфата натрия.

- После этого добавляют 3—5 капель концентрированного раствора катализатора и дотитровывают содержимое колбы тиосульфатом натрия до прекращения появления синей окраски.

- Записывают окончательное показание бюретки, обозначаемое как (V_o).

- От начала опыта и до последнего отсчета раствор титранта в бюретку не доливают!

- По ходу опыта результаты измерений вносят в таблицу.

 

Проведение измерений при повышенной температуре.

Изучение зависимости скорости реакции от температуры сводится к проведению опыта не менее, чем при двух разных температурах. В соответствии с правилом Вант-Гоффа, достаточное изменение скорости реакции происходит при повышении температуры на ~10 градусов.

- Готовят такую же смесь веществ, как в первом опыте.

- Перед добавлением пероксида водорода, колбу помещают в водяную баню, нагретую до температуры на 2—-3 градуса выше, чем намечено для проведения опыта.

- Нагревание осуществляют в водяной бане.

- В колбу опускают термометр, и когда он покажет заданную температуру, добавляют перекись водорода.

- Измерения проводят так же, как в первом опыте.

- Не допускают сильного отклонения температуры от заданной величины, периодически вынимая колбу из бани.

- Результаты записывают в таблицу.

 

Проведение измерений в присутствии катализатора.

- В смесь реагирующих веществ до начала реакции добавляют от 1 до 4 капель разбавленного раствора молибдата аммония в качестве катализатора.

- Изменения проводят так же; как в первом опыте, однако следует учитывать, что реакция идет быстрее.

- Показания секундомера вносят в таблицу, указав в условиях опыта, сколько добавлено катализатора.

 

Vτ, мл	Моменты появления окраски, t	Константа скорости k, с ^-1
Показания секундомера	τ, с
Результаты измерений при комнатной температуре. T1 = _____ K, Vo = _____ мл, kср(T1) = _______ c^-1
Результаты измерений при повышенной температуре. T2 = _____ K, Vo = _____ мл, kср(T2) = _______ c^-1
Результаты измерений в присутствии катализатора. T1 = _____ K, Vo = _____ мл, kср(кат) = _______ c^-1

 

Обработка результатов эксперимента:

Экспериментальную константу скорости рассчитывают по кинетическому уравнению 1-го порядка. Дляупрощения вычислений отношение концентраций под знаком логарифма заменяют отношением объемов, получая формулу, приведенную в таблице результатов эксперимента. Соответствие использованного уравнения реальному порядку реакции обнаруживается постоянством рассчитанных значений константы скорости с учетом неизбежного в эксперименте разброса результатов.

Рассчитывают среднее значение констант скорости (k) (в разных условиях), энергию активации реакции в отсутствие и в присутствии катализатора (E_a, E_a(кат)), температурный коэффициент Вант-Гоффа (γ), период полупревращения (τ_0,5) по формулам:

 

k = ln ; E_a = ; γ = ; ΔE_a = R ∙ T ∙ ln ;

 

E_a(кат) = E_a – ΔE_a; τ_0,5 =

Расчеты:

k1= ----- ln ----------- =	k1= ----- ln ----------- =	k1= ----- ln ----------- =
k2= ----- ln ----------- =	k2= ----- ln ----------- =	k2= ----- ln ----------- =
k3= ----- ln ----------- =	k3= ----- ln ----------- =	k3= ----- ln ----------- =
k4= ----- ln ----------- =	k4= ----- ln ----------- =	k4= ----- ln ----------- =
k5= ----- ln ----------- =	k5= ----- ln ----------- =	k5= ----- ln ----------- =
kср(T1) = ______________	kср(T2) = ______________	kср(кат)= ____________

 

 

Вывод ( указывают полученные значения констант скорости при комнатной и повышенной температурах, константы скорости и энергии активации каталитической реакции, температурного коэффициента Вант-Гоффа):

 

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________