Краткие методические рекомендации

Точная концентрация растворов уксусной кислоты в колбах находится методом титрования рабочим раствором гидроксида натрия. Титрование уксусной кислоты из каждой колбы проводится в двух – трехкратной повторности с соблюдением всех приемов титрИметрии освоенных Вами в курсе аналитической химии. В качестве индикатора используют раствор фенолфталеина. Титрование, проведенное с высокой точностью, позволит построить изотерму адсорбции в обычных координатах, а изотерма адсорбции в логарифмических координатах дает правильные значения постоянных a и n для уравнения Фрейндлиха.

Принадлежности для работы

Шесть колб на 250 мл с корковыми пробками; шесть конических колб на 150 мл; пипетки на 5, 10, 25 и 50 мл; бюретка на 25 мл с делениями для титрования; шесть воронок для фильтрования; фильтровальная бумага; активированный уголь; весы технические с разновесами; 2 М раствор уксусной кислоты; 0,1 М раствор гидроксида натрия (рабочий раствор).

Ход работы:

Разбавлением 2М раствора уксусной кислоты приготовляют в шести колбах растворы примерно следующих концентраций и в количествах, указанных в таблице 1. Для расчета необходимого количества 2 М уксусной кислоты, для каждой из шести колб, можно использовать правило пропорциональности. Для уксусной кислоты молярность и нормальность совпадают, поэтому Nисх × Vисх = Nкон ×Vкон

Nисх и Vисх – нормальность (молярность) и объем исходного раствора

уксусной кислоты.

Nкон и Vкон - нормальность (молярность) и объем конечного раствора

уксусной кислоты.

Таблица 4

		номера колб
	1		2	3	4	5	6
Объем раствора уксусной кислоты, который необходимо приготовить, мл.	150		150	150	125	110	105
Концентрация кислоты в колбе, моль/л.	0,012		0,025	0,05	0,1	0,2	0,4

Точное содержание уксусной кислоты определяют титрованием 0,1 м раствором NaOH (индикатор – фенолфталеин), причем из колб № 1, 2 и 3 пипеткой отбирают по 50 мл, из колбы № 4 – 25 мл, из колбы № 5 – 10 мл и из колбы № 6 – 5 мл раствора. Таким образом во всех колбах остается по 100 мл раствора. В каждую колбу вносят по 3 г активированного угля. Затем тщательно взбалтывают все колбы в течении 10 мин. Отфильтровывают отдельно содержимое каждой колбы через бумажные фильтры. Отобрав из фильтров пробы пипеткой в таких же количествах, какие были взяты для первоначального титрования, определяют титрованием концентрацию уксусной кислоты. Разность между результатами первого титрования и второго (после пересчета на 100 мл) дает количество уксусной кислоты x, поглощение 3 г угля из 100 мл раствора.

Титрованием раствора уксусной кислоты до добавления угля определяют ее первоначальную концентрацию C в пересчете на миллилитры 0,1 М раствора гидроксида натрия, а титрованием фильтрата – ее концентрацию после адсорбции:

x =

Результаты наносят на график, причем на оси абсцисс наносят значение , а на оси ординат – значение , где – масса поглотителя. Полученная кривая есть изотерма адсорбции. Для графического определения значения a и n , как было указано выше, откладывают на оси абсцисс, значение lg – на оси ординат . Найденные точки должны лежать на прямой линии. Измеряют величину тангенса угла наклона прямой к оси абсцисс, что дает величину n. Расстояние точки пересечения прямой с осью ординат от начала координат соответствует значению величины a .

Таблица 5

№ колбы	Приблизительная концентрация	C		C- = x		lg	lg
1 2 3 4 5 6

Отчет о работе

1. Вычислить по полученным данным график изотермы адсорбции.

2. Вычертить логарифмический график и пот нему определить значение n и a.

Работа 5.

Определение константы скорости реакции окисления йодоводородной кислоты пероксидом водорода

4 часа

Цель работы: Научиться определять константу скорости химической реакции по изменению концентрации реагирующего вещества.

План занятия

1. Сдача теоретического минимума (допуска) к работе.

2. Экспериментальное определение константы скорости химической реакции.

3. Составление отчета о работе.

Основная литература

1. Зимон А.Д. Физическая химия. Изд. 3-е. М.: Агар, 2006. – с. 36-44.

2. Зимон А.Д. Коллоидная химия. Изд. 5-е. М.: Агар, 2007. – с. 170-178.

Дополнительная литература

1. Болдырев А. И. Физическая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 2003

2. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам.-

М.: Мир, 1990

Вопросы для самоподготовки

1. Приведите примеры гомогенных и гетерогенных химических реакций.

2. Сформулируйте ЗДМ и приведите его математическое выражение для необратимых и обратимых химических реакций.

3. Что называется константой скорости химической реакции? От каких факторов она зависит? Не зависит?

4. Почему молекулярность реакций не всегда совпадает с порядком реакции? Что называют порядком реакции?

5. Напишите кинетическое уравнение для вычисления константы скорости реакций первого и второго порядков. Назовите входящие в эти уравнения величины.

6. От каких факторов зависит скорость химической реакции? Поясните действие этих факторов.

7. Сформулируйте правило Вант-Гоффа и приведите его математические выражения.

8. Что называют энергией активизации химической реакции? Приведите уравнение Аррениуса для расчета энергии активизации и поясните входящие в него члены.

9. Зависит ли константа скорости реакции от промежутка времени?