Вопросы к работе

1. Молекулярность и порядок реакции.

2. Каким образом по экспериментальным данным устанавливается по­рядок реакции?

3. Кинетические уравнения для реакции 1-ого и 2-ого порядков в дифференциальной и интегральной формах. Физический смысл кон­станты скорости реакции.

4. Период полупревращения для реакции 1,2-ого порядков. Опреде­ление порядка реакция по периоду полупревращения.

5. Зависимость скорости реакции от температуры, уравнение Аррениуса. Поясните смысл величин, составляющих эту зависимость.

Литература

1. Зимон А.Д., Зарубин Д.П., Лукина И.Г., Евтушенко А.М., Павлов А.Н., Аксёнов В.Н. Физическая химия. Лабораторный практикум. М.: МГТА, 2003 (лаб. работа 5).

2. Мелвин-Хьюз Е.А. Равновесие и кинетика реакций в растворах (пер. с англ.) М.: Химия, 1975.

РАБОТА № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ ИНВЕРСИИ САХАРОЗЫ.

Цель работы: Изучить метод оптической поляриметрии и определить константу скорости реакции инверсии сахарозы.

Краткое теоретическое введение

Кинетическим называется уравнение, связывающая скорость реакции с концентрациями реагирующих веществ. Для реакции первого порядка оно имеет вид:

v = , (6.1)

где k – константа скорости реакции.

После интегрирования этого уравнения получают выражение константы скорости для реакции 1 – ого порядка:

; ; ; , (6.2)

где С₀ – начальная концентрация исходного вещества,

С_х – концентрация прореагировавшего вещества за истекший промежуток времени.

Для реакции 2 – ого порядка кинетическое уравнение имеет вид:

(6.3)

После интегрирования получают выражение для константы скорости реакции.

1. В простейшем случае, если исходные вещества взяты в равных концентрациях, т.е. С₁ = С₂ = С₀, то:

(6.4)

С_х – концентрация вещества прореагировавшего за истекший промежуток времени.

2. С₀₁ ¹ С₀₂

(6.5)

Формальный порядок или равен истинному (молекулярности), или меньше истинного. Причины расхождения между порядком реакции и её молекулярностью могут быть различны. Обычно такое расхождение обусловлено протеканием реакции в несколько стадий. Иногда, при условии большого избытка одного из реагирующих веществ по сравнению с другими, его концентрация остается практически постоянной в течение реакции. Например, инверсия тростникового сахара, гидротация мочевины, уксусного ангидрида. Эти реакции бимолекулярны, но подчиняются уравнению 1–го порядка. Подобного рода реакции называют псевдомолекулярными.

Для определения порядка реакции необходимо иметь экспериментальные данные об изменении концентрации реагирующих веществ со временем.

I метод.

Метод подбора уравнений состоит в подстановке экспериментальных данных по концентрации веществ для каждого момента от начала реакций в кинетические уравнения реакций различных порядков. Порядок реакции соответствует тому уравнению, для которого при различных начальных концентрациях исходных веществ и в различные моменты времени при заданной температуре величина константы скорости будет оставаться постоянной.