химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

о колбы белой краской.

При комнатной температуре реакция идет до конца довольно долго. Для ускорения добавляют 5 капель катализатора — 1 н. раствор молибдата аммония. Выделившийся иод оттитровывают, отсюда находят Voo—весь объем раствора Na2S203, пошедший на титрование. Данные опыта и результаты заносят в следующую таблицу:

Концентрация раствора Nal М

Объем 0,05 н. раствора Н2О2 см3

Температура опыта °С

Общий объем 0,05 и. раствора МАГЭГОЗ, V см3

ло пор. Объем V

0,05 и. раствора Na2S203, см3 Время t от начала реакции до соответствующего момента появления окраски, с V — 7 оо 111(^-7) /С с"1

а ; #ср=

Значение к рассчитывают по (XIII. 136), а также графически— на основании зависимости In (Voo—V) от с. Вычисляют лсср, абсолютную, и относительную ошибку.

II. Для второго опыта берут раствор иод-иона с вдвое меньшей или вдвое большей концентрацией. Общий объем раствора и температура остаются прежними. Определяют константу скорости к, а потом рассчитывают а—порядок реакции по иод-ионам:

а = lg (*«/fti)/lg [(/"W(/~)il. (ХШ. 137)

тгг.е индексы 1 и 2 обозначают номер опыта.

Формула (XIII. 137) легко получается из формулы (XIII. 135). Найденное значение а округляют до ближайшего целого положительного числа и принимают его в качестве параметра кинетического уравнения (XIII. 134). Константу скорости к' вычисляют по формуле (XIII. 135).

Сравнивают стехиометрические коэффициенты со значениями порядков. Учитывая механизм реакции, дают объяснение полученному значению а.

III. Изменяют температуру термостата на 10°С и проводят опыт. Определяют к и /с'. Энергию активации рассчитывают по формуле (XII. 46).

В заключение следует сделать ряд замечаний.

1. Иод, образовавшийся в реакции (XIII. 133), реагирует с пероксидом водорода с образованием кислорода; Н2О2 + Ь ->- 2Н+ + 2I~ -f- О2. Протекание этой побчной реакции нежелательно, так как оиа искажает кинетику. Поэтому тиосульфат натрия в раствор необходимо добавлять сразу же после появления голубой окраски.

2. Концентрация Н2О2 уменьшается не только за счет реакции, но и вследствие добавления раствора титранта. Разведение смеси приводит к возникновению систематической ошибки при расчете константы скорости по формуле (ХШ. 136), так как она не учитывает его. Однако, поскольку увеличение объема при добавлении 6—8 см3 Na2S203 сравнительно невелико, то относительная ошибка также мала. Ее рассчитывают по формуле Ак/к = У«,/2У0. где Уо—начальный объем реагирующей смеси.

Работа 2. Изучение скорости взаимодействия иод-ионов с персульфат-ионами. Первичный солевой эффект. В водном растворе идет реакция:

2r + S2or —? I2 + 2S024-, механизм которой включает три стадии:

S20|" + r —* SO; • + SOJ-+ 1

so;. + r —* so;- + I I. + I. —> I2.

Первая стадия — скоростьлимитирующая, две следующие-идут очень быстро. Кинетическое уравнение исследуется методом начальной скорости, когда в отдельных экспериментах независимо меняют начальные концентрации реагентов. Цель ра~ боты — нахождение параметров кинетического уравнения:

(о0 = /с(/-)"(52о|-)0Р, (ХШ.138)

где к—константа скорости; а и (3 — порядки реакции; индексом 0 отмечены начальная скорость и концентрации.

Опыты ведут так, что персульфат-ионов в смеси много больше, чем тиосульфат-ионов. Начальную скорость рассчитывают по формуле:

coo = (Na2S2Oz)0/At, (XIII. 139>

где (Na2S2Oz)o—начальная концентрация Na2S203 в реагирующей смеси; At— время расходования тиосульфата, т. е. время от начала реакции до момента появления голубой окраски раствора.

Логарифмирование (XIII. 138) приводит к уравнению, позволяющему рассчитать а и {$ по экспериментальным данным:

lg (о0 = lg к + a lg (Г)0 + р lg (S2028~)0. (XIII. 140)

Проводят две серии опытов, в каждой из которых начальную концентрацию одного из ионов поддерживают одинаковой, а

a =

другого — переменной. Если, например, feOe^o — const, то в (XIII. 140) первое и третье слагаемые не меняются. Тогда для серии из двух опытов получаем:

lgco02- lg<*>o t ,YTTT

—-7-~г , v—, (XIII. 141)

IgU )0 2~lg(/ )o.

где индексы 1 и 2 обозначают номер опыта.

Аналогичное выражение и для расчета

о_ lg (О0 2 — lg СОр 1

Р-.g(s2o|-)02_.s(S2ol-)01 • <ХШ142>

Выполнение работы и расчетов.

I. Определение порядков реакции и константы скорости.

• В трех других колбах вместимостью 100 см3 приготовить раствор № 2. Опыты ведут при одинаковых ионных силах. В колбах № 1 готовят смеси, отвечающие одному из составов 1—3 строчек таблицы, в колбах № 2 составляют раствор, указанный в 4-й строке, в колбах № 3 готовят смесь одного из составов 5—8 строчек таблицы.

Растворы помещают в термостат с температурой 25 °С. Через 10—15 мин раствор № 2 приливают к соответствующему раствору № 1. Момент смешения отмечают по часам. Растворы

Из исходного 0,05 Ж раствора Na2S203 приготовить в мерной т^олбе вместимостью 100 см3 0,001 М раствор. В три пронумерованные колбы вместимостью 150 см3 влить растворы, состав, концентрации и объемы которых приведены ниже (раствор № 1):

Раствор № 1, см3 Раствор № 2, см3

по пор. KI.

О.Ш Na2S203, 0,001 М крахмал. 1% НгО NaCl, 0.1 М H2SO4, 0,4 н. Na2S04. 0.01 м (NH4)2S203, 0,01 м

1 5 10 1 18 15 1 0 50

2 10 10 1 18 10 1 0 50

3 15 10 1 18 5 1 0 50

4 20 10 1 18 0 1 0 50

5 20 10 1 18 0 1 10 40

6 20 10 1 18 0 1 20 30

7 20 10 1 18 0 1 30 20

8 20 10 1 18 0 1 40 10

тщательно перемешивают и ополаскивают ими 2—3 раза малые колбы. Записывают время появления голубого окрашивания. Три реагирующих смеси готовят последовательно, одну за другой, через известные интервалы времени (ж 60 с).

Если опыт ведут при комнатной температуре, то нужно отметить температуру растворов.

Раствор (NH4)2S208 неустойчив, он готовится перед опытом из свежеперекристаллизованной соли. Дно колб следует покрыть белой краской.

Результаты опытов и расчетов оформляют в виде таблицы:

Температура °С

Начальные концентрации в смеси, М AT, с а)0, М/с lg<»0 1е('-)о к /,

М -sr.

<'->о (*2°Г)0 (^252°з)о

Порядки реакций рассчитывают по формулам (XIII. 141) и (XIII. 142). Полученные значения аир округляют до ближайшего целого положительного числа, подставляют в (XIII. 138) и рассчитывают константу скорости. Находят кср, абсолютную и относительную ошибки. Сравнивают стехиометрические коэффициенты со значениями порядков. Учитывая механизм реакции, дают объяснение значениям аир.

П. Изучение первичного солевого эффекта.

Здесь исследуют зависимость константы скорости реакции от ионной силы раствора. В пяти колбах вместимостью 150 см3 готовят растворы № 1, составы которых приведены ниже:

кл Na2S203 NaCl н2о, Крахмал H2S04

по пор. 0,1 М, смз 0,001 М, смч ОЛ М, смЗ смз 1%, смз 0,4 н., си3

1 20 10 5 43 !

2 20 10 10 38 1 1

3 20 10 20 28 1 1

4 20 10 30 18 1 1

5 20 10 40 8 1 1

УТ, Af'/2

В пять других колб вместимостью 50

страница 231
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы пк в чебоксарах
ремонт холодильника Ariston HBM 1201.4 F H
Кликни, получи скидку по промокоду "Галактика" в KNS - Iiyama ProLite XUB2492HSU-B1 - поставщик товаров для дома и бизнеса.
Фирма Ренессанс лестница винтовая - доставка, монтаж.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)