От температуры

Цель работы: изучение влияния температуры на скорость химической реакции и ознакомление с методикой определения кинетических констант уравнения Аррениуса.

Исследуемая реакция протекает по уравнению

.

За скоростью протекания процесса удобно следить по изменению концентрации йода, оттитровывая его раствором гипосульфита натрия с использованием крахмала в качестве индикатора.

Приборы и материалы: термостат, термометр, часы, реакционная колба, бюретка на штативе с колбой для титрования, пипетки на 10 см³ - 3 шт., на 5 см³ – 1 шт. Растворы: 0,02 М ; 0,0005М ; 0,25М ; 0,05 М ; крахмал.

Порядок выполнения работы Температура опытов задается преподавателем

1. Отмерить пипетками по 10 см³ растворов персульфата аммония и серной кислоты в реакционную колбу и поместить её в термостат.

2. Когда раствор примет температуру термостата, влить в него 5 см³ раствора йодида калия, и вернуть колбу в термостат. Заметить по часам время вливания и считать его за начало опыта.

3. Через 5 мин. от начала опыта отобрать из реакционной смеси пробу в 10 см³ и оттитровать её раствором гипосульфита натрия до полного обесцвечивания (индикатор – крахмал). Для замедления реакции во время определения концентрации йода в колбу для титрования следует налить холодной воды. Результаты титрования (объем гипосульфита натрия) записать в табл. 8.

4. Через 10 мин. от начала опыта ещё раз отобрать пробу в 10 см³ и также оттитровать её.

5. То же самое проделать, повышая температуру в соответствии с заданием преподавателя. Все результаты записывать в табл. 8.

Таблица 8

Экспериментальные и расчетные данные

Температура опыта,	, мин.	, см3	, М
	5
	10
	5
	10
	5
	10

6. Рассчитать концентрацию йода по формуле (8).

7. Константу скорости реакции для всех шести случаев вычислить по формуле (21). При расчете учесть, что убыль концентрации равна концентрации йода, рассчитанной по данным титрования (табличные значения). Начальные концентрации персульфата аммония и йодида калия определить с учетом разведения: и .

8. Найти среднее из двух значений константы скорости реакции при каждой температуре и записать результаты в табл. 9.

Таблица 9

Экспериментальные и расчетные данные

Опыт
1
2
3
. . . и т.д.

9. Построить график зависимости и графически определить энергию активации и предэкспоненциальный множитель.

10. Определить энергию активации и предэкспоненциальный множитель расчетным путем и сравнить полученные результаты с найденными графически.

11. Определить относительную ошибку в определении энергии активации по формуле , считая за среднеарифметическое значение, полученное графически.

12. Вычислить энтропию активации изучаемой реакции и температурный коэффициент реакции .