химический каталог




Физическая химия

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

льтаты можно получить только на совершенно герметичном приборе. Если обнаружены утечки, то следует заново смазать шлифы и краны вакуумной смазкой.

По достижении постоянной температуры закрывают кран III и медленно открывают кран I. Вакуумируют колбу 2, при этом следят за тем, чтобы не откачать все вещество. С помощью такой откачки удаляют растворенный в пероксиде воздух. После этого закрывают кран I и погружают колбу с реагентом в стакан с теплой водой (60—65 °С). Закрывают краны II и IV, выключают насос и открывают кран V, чтобы впустить воздух в насос. Потом открывают кран I на время (30—60 с), необходимое для достижения нужного значения начального давления Я0. Теперь закрывают кран I и включают секундомер. В начале опыта измерения давления ведут каждую минуту, далее — через несколько минут.

При работе следует соблюдать следующие меры предосторожности:

свежая вакуумная смазка способна абсорбировать пероксид, поэтому следует использовать минимальное количество ее; если возможно, то лучше смазывать краны не перед началом опыта;

во избежание конденсации ацетона необходимо обогревать соединительную трубку между манометром и реакционным сосудом;

открывать краны в эвакуированном приборе нужно всегда осторожно, не полиостью, при этом необходимо следить за показаниями манометра; ртуть в нем должна всегда перемещаться плавно; при внезапном впуске воздуха в прибор в результате быстрого перемещения ртути может произойти резкий удар, и, как следствие, поломка прибора;

поворачивать краиы нужно осторожно, действуя двумя руками: одной поворачивают край, а другой придерживают корпус его;

во избежание поломки кранов не следует прикладывать больших усилий.

Для прекращения опыта открывают краны III и I, перекрывают кран V, включают насос и открывают кран IV. После откачки повторяют опыт или проводят следующий. По окончании работы прибор заполняют при открытых кранах III, II и I через краны V и IV.

Далее по экспериментальным данным строят графики зависимости Р от t (с). Давление Р° находят графически путем обратной экстраполяции к моменту времени t = 0. Времени полупревращения tih отвечает общее давление Р, определяемое по (XIII. 159):

РА = Р°/2 = V* <ЗР° - Р), т. е. Р = 2Р°.

Находят графически fr/2t после этого вычисляют константу скорости реакции, поскольку согласно (XII. 16):

к = (!/*1/я)1п2. (ХШ. 162)

Для расчета константы скорости помимо формулы (XIII. 162) можно использовать формулу (XIII. 161) и рассчитать к по экспериментальным данным для каждой пары значений Риг:

K = (\/t) In [2P°/(SP° - Р)].

Затем рассчитывают /сср, а потом абсолютную и относительную ошибки.

Запишем теперь уравнение (XIII. 161) в виде

In (ЗР° — Р) = — at + In 2Р°, (XIII. 163)

т. е. представим его как уравнение прямой линии в координатах 1п(ЗР° — Р)— t. Наклон прямой равен константе скорости со знаком минус (—/с). Строят зависимость In(3P° — Р) от г; проводят прямую линию и находят /с. Сравнивают значения константы скорости, рассчитанные разными способами. Если имеются данные по константам скорости при различных температурах, то энергию активации и предэкспоненциальный множитель рассчитывают, как указано в разд. XII. 9.

Экспериментальные данные и результаты расчетов оформляют в виде таблицы:

Температура опыта ....« "С

Начальное давление Р° . . . ГПа

Время полупревращения t\/2 с

t. с

Р. ГПа

ЗР — Р

In (ЗР°-Р)

K = Vt-In UP°/(3P° — P) ]

Кср= ; к = ; [из зависимости In (ЗР° — Р) от t]

К таблице прилагают графики зависимости Р от t и 1п(ЗР° — Р) от ty а также расчет энергии активации и пред-экспоненциального множителя.

ХШ.9.6. Исследование каталитического разложения пероксида водорода газометрическим методом

Работа 8. Распад Н202 в водных растворах при обычных температурах идет довольно медленно:

2Н202 —>• 2Н20 + 02.

Увеличение скорости происходит под влиянием различных веществ. Гомогенный катализ реализуется, например, в присутствии ионов СГ2О7", 1", WO]"- Реакция гетерогенного катализа идет при добавлении твердых веществ: металлов (Pt, Со, Си, Ni и некоторых других), оксидов (МпОг, А1203 и Др.).

Цель работы — изучение кинетики реакции гетерогенного катализа распада пероксида водорода в присутствии диоксида марганца МпОг.

Катализ разложения пероксида водорода диоксидом марганца происходит, по-видимому, при помощи окислительно-восстановительного цикла и может быть представлен схемой:

Мп02 + Н202 4- 2Н+ —> Мп2+ 4- 2НаО 4- 02;

Мп2+ 4- 2Н20 —* Мп(ОН)2 4- 2Н+; (ХШ. 164)

Мп(ОН)2 4- Н202 —? Мп02 + 2Н20,

где Мп02—окисленная, а соединенения двухвалентного марганца — восстановленная форма катализатора.

Порядок по концентрации Н202 первый; для расчета константы скорости используют формулу:

к -(1/0 In [(Н2О2)0/Н2О2).

Начальная и текущая концентрации (Н202)о И #2^2 пропорциональны объемам кислорода, выделившегося к концу реакции Когоо, и разности между Vo,™ и текущим объемом кислорода Vot:

(Н2°2)о00 vo, cot ^0, сок02ю-v02 (ХШ. 165)

В свою очередь Vos«> и Voi пропорциональны общему увеличению объема к концу реакции AVoc и увеличению объема ЛУ к моменту времени г:

Vot*> Vo2™W- (ХШ.166)

С учетом выражений (XIII. 165) и (XIII. 166) для расчета константы скорости реакции получаем формулу*:

к = (1/0 • in [ДV^V^ - ДК)]. (XIII. 167)

Таким образом, для расчета к достаточно знать общие увеличения объема газа в ходе реакции и по ее завершении.

Выполнение работы и расчетов

Работу ведут на установке, изображенной на рис. XIII. 16. Реактор / с реагирующей смесью соединен посредством шланга с газометрической бюреткой 2, которая имеет две трубки: основную и вспомогательную. За ходом реакции следят путем определения объема выделившегося газа: при постоянных температуре и давлении он пропорционален количествам образовавшегося кислорода и разложившегося пероксида. Уравнительная склянка 3 соединена с газовой бюреткой шлангом. Газ из реактора поступает в основную трубку бюретки и вытесняет оттуда воду, заполняющую также и уравнительную склянку. Вспомогательная трубка соединена с атмосферой. Если положение уравнительной склянки таково, что жидкость в основной и вспомогательной трубке находится на одинаковом уровне, то давление в реакторе равно атмосферному.

Реагирующая смесь термостатируется путем подачи воды во внешнюю рубашку реактора из ультратермостата. Раствор в ходе реакции следует интенсивно перемешивать с помощью встряхивателя или поворачивая реактор из стороны в сторону. Тем самым уменьшается влияние диффузии на кинетику реакции, и эффект пересыщения раствора кислородом.

Включают ультратермостат и устанавливают нужную температуру (15, 20 или 25°С). В вытяжном шкафу моют реактор НС1 (конц.) и тщательно промывают дистиллированной водой.

* На самом деле вместо формулы (XIII. 167) для расчетов используют формулу (XIII. 168),

После этого следует проверить установку на герметичность. Поднимая уравнительную склянку, доводят уровень жидкости в бюретке до нулевой отметки. Краны I и II должны соединять реактор с газовой бюр

страница 236
< 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
барвиха хиллс купить дом
мячи для большого тенниса купить
изготовить уличную табличкуэ
купить билеты на концерт систем оф москва

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
(26.03.2017)