Не забывать после каждого отбора пробы опускать брусок мрамора в раствор так, чтобы площадь контакта его с раствором оставалась постоянной

8. Определить концентрацию кислоты во всех пробах по формуле (9).

9. Считая, что растворение мрамора протекает по механизму реакции первого порядка, рассчитать константу скорости по уравнению (16).

10. Определить среднее значение константы скорость реакции по формуле (3).

11. Оценить погрешность результатов с помощью критерия Стьюдента.

12. Определить константу скорости реакции графически, используя дифференциальную и интегральную форму кинетического уравнения.

13. Найти относительную ошибку графически определенной константы скорости реакции, считая за среднее арифметическое.

Контрольные вопросы

1. Основные представления о механизме химической реакции.

2. Кинетические особенности гомогенных и гетерогенных реакций.

3. Понятие о лимитирующей стадии гетерогенной химической реакции.

4. Области протекания гетерогенного процесса.

5. Способы изучения кинетических особенностей гетерогенных реакций.

6. Кинетические особенности исследуемой реакции.

7. Определение кинетических параметров гетерогенной реакции.

8. Математическая оценка погрешности химического эксперимента.

Работа 9. Изучение влияния температуры

На скорость гетерогенной реакции

Цель работы: изучение зависимости скорости гетерогенного взаимодействия от температуры, вычисление константы скорости реакции и установление области её протекания.

Ознакомление с методикой определения кинетических параметров гетерогенного взаимодействия, например, таких как энергия активации, можно провести на примере выщелачивания мрамора соляной кислотой. Исследуемая реакция протекает по уравнению . Как и в предыдущей работе, за скоростью протекания процесса удобно следить по снижению концентрации соляной кислоты во времени, титруя пробы реакционной смеси раствором щелочи с использованием в качестве индикатора раствора метилоранжа.

Приборы и материалы: магнитная мешалка с мешальной палочкой и регулируемым подогревом, цилиндр на 150-200 мл, реакционный стакан, брусок мрамора геометрически правильной формы, бюретка с колбой для титрования, часы, термометр, пипетки на 50 см³ - 1 шт., на 10 см³ – 1 шт. Растворы: ~0,1 М ; 0,1М ; метилоранж.

Порядок выполнения работы Температура опытов задается преподавателем

1. Определить концентрацию рабочего раствора соляной кислоты. Для этого отобрать пипеткой 10 см³ исходного раствора кислоты в колбу для титрования и оттитровать с метилоранжем щелочью до перехода в точке эквивалентности розовой окраски раствора ионов в желтую. Заметить объем щелочи, пошедший на титрование, и рассчитать концентрацию кислоты по уравнению (9). Повторить титрование 2-3 раза, чтобы убедиться в отсутствии ошибок при титровании.

2. Налить в реакционный стакан с помощью цилиндра 50 см³ раствора соляной кислоты и опустить в раствор мешальную палочку.

3. Установить реакционный стакан с мешальной палочкой на магнитную мешалку и погрузить в раствор брусок мрамора, укрепленный на штативе.

4. Установить регулятор автоподогрева на первое деление, опустить в раствор термометр.

5. После стабилизации показаний термометра, когда температура раствора примет заданное значение, включить магнитную мешалку и заметить время, считая его за начало опыта. Записать показания термометра в таблицу.

6. Через 5 и 10 мин. от начала опыта отобрать из реакционной смеси пипеткой на 10 см³ пробы для титрования, отключая предварительно перемешивание. После отбора проб опустить брусок мрамора в раствор так, чтобы выдерживалось постоянство площади реакционной поверхности. После отбора проб тотчас включать магнитную мешалку.

7. Титрование отобранных проб щелочью проводить с индикатором метилоранжем. Записать результат в табл. 13.

Таблица 13