Порядок выполнения работы

1. Отобрать пипеткой 50 см³ раствора едкого натра в одну и 50 см³ раствора этилацетата в другую колбу.

2. Быстро слить их вместе, взболтать и отметить время, считая его за начало опыта.

3. Сразу же отобрать пипеткой 10 см³ смеси в колбу для титрования и оттитровать соляной кислотой с фенолфталеином, наблюдая исчезновение розовой окраски индикатора в точке эквивалентности.

4. Еще раз отобрать пробу смеси в колбу для титрования. Поместить эту колбу на водяную баню, температура которой не должна превышать 70°С. Нагревание для ускорения завершения реакции нужно вести 30-40 мин, после чего оттитровать пробу раствором соляной кислоты. Именно это титрование позволяет определить концентрацию .

5. Отбирать пробы реакционной смеси по 10 см³ через 5, 10, 15… мин. от начала опыта и определять объем соляной кислоты, расходуемый для оттитровывания щелочи.

6. Результаты измерений записать в табл. 6.

Таблица 6

Экспериментальные и расчетные данные

, мин.
, см3

7. Концентрацию щелочи определить по уравнению (9).

8. Рассчитать константу скорости реакции по уравнению (30) и определить её среднее значение по формуле (3).

9. Определить константу скорости реакции интегрально-графическим и дифференциально-графическим методами.

10. Дать оценку погрешности опытов, используя критерий Стьюдента.

Контрольные вопросы

1. Основные представления о механизме реакций

2. Кинетические особенности реакций второго порядка.

3. Кинетические особенности исследуемой реакции.

4. Понятие о скорости химической реакции. Химические методы изучения кинетических закономерностей реакции.

5. Нахождение истинной и средней скорости химической реакции по изменению концентрации вещества.

6. Расчет константы скорости реакции второго порядка дифференциальным и интегральным способом.

7. Графические приемы определения константы скорости реакции второго порядка по опытным данным.

8. Способы определения погрешности эксперимента.

Работа 4. Определение порядка химической реакции способом

Изменения относительного количества реагентов

Цель работы: ознакомление с закономерностями протекания гомогенных реакций и одним из методов определения частных и общего порядков реакции.

Исследуемая реакция протекает по уравнению

. ………………...(а)

Выделяющийся йод мгновенно вступает во взаимодействие

. (б)

Кроме того, в смеси протекает медленная реакция, практически не влияющая на исследуемую реакцию

.

Скорость реакции (а) можно выразить уравнением ,

где , и - частные порядки реакции.

Общий порядок реакции равен .

Для контроля скорости изучаемого взаимодействия удобна сопровождающаяся посинением реакция (б), по ней скорость равна: .

Очевидно, что

= .

Поэтому для константы скорости реакции можно записать соотношение

. (31)

Если изменять последовательно относительные количества , и , сохраняя концентрации оставшихся двух видов ионов постоянными, то скорость изучаемой реакции будет изменяться в том же соотношении, в каком изменяется концентрация в соответствии с кинетическим уравнением (с учетом показателя степени).

Приборы и материалы: секундомер, 2 химических стакана, мерный цилиндр на 100 см³ для дистиллированной воды, пипетки на 20, 10 и 5 см³. Растворы: 0,05М ; 0,5М ; 0,01М ; 0,5М ; 0,05 М , крахмал.