химический каталог




Физическая химия

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

я ведут •через 1—5 мин, потом реже— через 10—15 мин.

Чем больше концентрация кислоты, тем быстрее идет реакция и короче интервал времени между измерениями. При катализе слабой кислотой интервалы увеличивают. Если поляриметрическая кювета не имеет кожуха, то после измерения трубку помещают в термостат и вынимают только на время измерения. Ее тщательно обтирают полотенцем или фильтровальной бумагой. За возможно более короткое время (1 мин) снимают несколько (3—4) показаний и берут среднее значение. Более длительное время нахождения трубки вне термостата недопустимо из-за остывания раствора и искажения вследствие этого кинетики. Опыт ведут обычно в течение 3—4 ч.

Для определения а.» — угла вращения по завершении реакции, помещают раствор, оставшийся в мерной колбе, в термостат с температурой не выше 70°С на 30 мин. При повышенной температуре реакция заканчивается быстрее. Приводят смесь к температуре опыта, заполняют трубку, термостатируют раствор и измеряют otoo.

Термостатирование необходимо, поскольку вследствие существования как у глюкозы, так и у фруктозы зависящего от температуры химического равновесия между а- и р-анамерами, значение аот меняется с температурой. По окончании опыта кюветы тщательно отмывают от кислоты (особенно латунные — для предотвращения коррозии) и просушивают фильтровальной бумагой, используя шомпол.

Константу скорости рассчитывают по формуле (XIII. 157). Кроме того, нужно сделать графический расчет /с, построив зависимость In (а — otoo) как функцию t. Константа скорости равна тангенсу угла наклона прямой, взятому с противоположным

знаком. По отрезку, отсекаемому на оси ординат при t — 0 и найденному путем экстраполяции графика, находят значение ао и сравнивают с вычисленным по (XIII. 155). Результаты опытов и расчетов оформляют в виде таблицы:

Концентрация сахарозы %

Каталлзатор. начальная концентрация М

Объем раствора катализатора • . см3

Концентрация катализатора в реагирующей смесн М

Вращение

конечное а . "5

оо

разница а0— "S

Температура опыта °С

к (из графика) =

'н3о+

начальное ап . "S

№ по пор. t. мнн a. "S «-«со- CS 1п(а-аоо) 1 ап — а

к=- in ^ .

< а_~аоо мин 1

для сильных кислот

Находят /сСр и сравнивают со значением к, полученным из графика. Рассчитывают абсолютную и относительную ошибки.

Если принять, что сильные кислоты полностью диссоциированы, то из (ХШ. 156) находят %s0+. Если имеются данные по константам к для тех же растворов, но при другой температуре, то энергию активации Еа рассчитывают по формуле (XII. 46).

ХШ. 9.5. Разложение пероксида третичного бутила

Работа 7. Кинетику реакции разложения изучают в газовой фазе в статических условиях путем измерения давления (манометрический метод). Реакция на 90% протекает по стехиомет-рическому уравнению:

(СН3)3СООС(СН3)з —> СаНб + г^Нз^СО. (ХШ. 158)

Эта реакция — сложный радикальный процесс, основные стадии которого можно отразить следующей схемой*:

(СН3)3СООС(СН3)3 —> 2(СНэ)3СО.;

(снэ)зСО. —* снэ. + (сн3)2са,

СН3 • + СН3 • —>? СгН«.

Разрыв связи О—О на первой стадии — скоростьлимитирую-щий процесс. Реакция является гомогенной, вклад цепного механизма составляет менее 2 %-х и поэтому его можно не

Разложение остальных 10 % вещества можно представить уравнениями:

(СНэ)зСООС(СНэ)э (СН3)3СООС(СН3)э

СН4 + (СН3)2СО + С2Н5СОСНэ; 2СН4 + СН3СОСН2СН2СОСНЭ.

учитывать. Согласно уравнению (XIII. 158) в ходе реакции из одной молекулы пероксида возникают три молекулы продуктов реакции, поэтому давление в ходе превращения растет. Если смесь рассматривать как смесь идеальных газов, то по закону Дальтона;

где Р — общее давление; РА, Рв и Рс — парциальные давления пероксида, этана и ацетона.

Концентрация ацетона вдвое превосходит концентрацию этана, поэтому: Рс = 2Рв. Из одной молекулы пероксида образуется одна молекула этана, следовательно: Р° — РА = Рв, где Р° — начальное давление пероксида.

Приведенные соотношения позволяют выразить РА через начальное и текущее значения давлений:

РА = i/2 (ЗР° - Р). (ХШ. 159)

Реакция (XIII. 158) имеет первый порядок по концентрации пероксида. Воспользуемся уравнением (XII. 11) для реакции первого порядка:

1п (Л0/Л) = Kt, (XIII. 160)

где А0 и А — начальная и текущая концентрации пероксида.

Заменяя концентрации парциальными давлениями, получим.

1п '/2 (ЗР°°- Р) д (XIII. 161)

Этим уравнением можно воспользоваться для расчета к по экс-» периментальным данным. Для этого нужно знать начальное и текущее давления смеси.

Выполнение работы и расчетов

Установка (рис. XIII. 15) состоит из реакционного сосуда 1, погруженного в термостат 3, заполненный маслом. Опыты ведут при 140—160°С; постоянство температуры поддерживается с помощью терморегулятора, изменения температуры в ходе опыта не превышают ±0,5 °С. В малой колбе 2 хранится реагент (10 см3). Трубка 5, соединяющая реакционный сосуд с манометром 4, должна иметь как можно меньшую длину. Малый диаметр трубки (6—8 мм) предотвращает значительное увеличение объема газа при понижении уровня ртути в левом колене манометра. Увеличение объема газа на 10 см3, т. е. на 2 %, можно не учитывать. При более точных измерениях следует вносить поправки в значения давлений. Во избежание конденсации ацетона трубка обогревается спиралью (гкип ацетона 60°С при нормальном давлении). Напряжение, подаваемое на спираль, подбирают так, чтобы температура трубки была близка к температуре в термостате (разница не превышает 20°С).

Рис. XIII. 15. Установка для изучения кинетики газовых реакций:

/ — реакционный сосуд

(500 см3); 2 — колба (50 см3) для реагента; 3 — масляный термостат с нагревателем, мешалкой, термометром и терморегулятором; 4 — ртутный ма-номер 0—800 мм рт. ст.; 5 — трубка <0 6—8 мм), обогреваемая спиралью; 6 — ловушка, погруженная в жидкнй азот; /— V — краны.

Сосуд и манометр соединены с ловушкой 6, погруженной-в жидкий азот, для предотвращения попадания паров исследуемых веществ в масляный насос.

IV V ?

Скорость реакции для выбранной температуры изучают при различных исходных давлениях в интервале от 40 до 133 ГПа (30—100 ммрт.ст.). Наиболее удобные для исследования значения времен полупревращения получаются при 160 °С. Тем не менее при 150 °С необходимо провести хотя бы один опыт. Реакцию заканчивают, когда давление Р достигает значения 2Я°, однако один из опытов следует довести до 2,5Р°.

На установке работают два человека: один измеряет давление, второй ведет запись и отмечает время. Заливают « 10 см3 пероксида в колбу 2 для реагента и закрывают краны I, V и IV. Открывают III и II, включают насос и осторожно открывают кран IV. Вакуумирование системы ведут одновременно с нагреванием масляного термостата до нужной температуры. Для того, чтобы убедиться в отсутствие утечек, перекрывают сначала, например, краны III и IV, а потом II и IV. При этом уровень ртути в манометре не должен меняться. Если утечек нет, то открывают краны II и IV и продолжают откачку. Отметим особо, что правильные резу

страница 235
< 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
9s7 179577 1067
http://help-holodilnik.ru/remont_model_5972.html
аренда большегрузных автомобилей с водителем в москве цена за час
вывески брендовых отделов в торговых домах

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
(12.12.2017)