3. Методика эксперимента

Для выполнения эксперимента необходимо приготовить три бюретки: одну наполнить дистиллированной водой, вторую 0,1 н раствором тиосульфата, третью 0,1 н раствором серной кислоты. Затем в четыре пронумерованных пробирки налить указанные в таблице объемы растворов тиосульфата натрия и воды, в четыре другие пробирки - по 6 мл раствора серной кислоты. Влить в первую пробирку с раствором тиосульфата натрия кислоту из одной из пробирок и тщательно перемешать путем взбалтывания. Отметить по секундомеру время от момента добавления серной кислоты до момента появления мути .Аналогичные опыты провести с растворами тиосульфата в оставшихся пробирках и результаты наблюдения записать в таблицу.

Номера проби­рок	Взятые объемы в мл			Концентрация в моль л-1		Период задержки, с
	S2O32-	Н20	H2S04	S2O32-	H2S04
1	6	0	6
2	4	2	6
3	3	3	6
4	2	4	6

Зависимость скорости реакции между тиосульфатом натрия и серной кислотой от начальной концентрации тиосульфата изобразить графически в логарифмических координатах lg с₀ (Na₂S₂O₃) – lg Δt. По тангенсу наклона полученной графической зависимости оценить величину порядка реакции n.

Программы для самостоятельной работы

Программа 1

1. Если в реакцию 1-го порядка вступает 1000 молекул и за одну секунду 500 из них распадаются, то сколько молекул распадается за 2 секунды?

2. Будет ли скорость химической реакции более чувствительна к температуре при возрастании энергии активации? Какая из реакций: каталитическая или некаталитическая более чувствительна к изменению температуры, если предположить, что изменение температуры не влияет на катализатор?

Программа 2

1. Рассчитать период полупревращения для реакции омыления метилацетата в растворе гидроксида натрия, если начальная концентрация каждого реагента 0,03 моль/л. Реакция протекает при 25⁰С, и константа скорости при этой температуре составляет 11,5 л∙моль^-1∙мин^-1.

2. Химическую реакцию изучают при 27⁰С и 37⁰С. Константы скорости прямой реакции при этих температурах равны 3,4 и 8,5 мин^-1. Рассчитать энергию активации для данной реакции.

Программа 3

1. Каталитическое разложение пероксида водорода является реакцией первого порядка. Константу реакции изучали путем титрования проб одинакового объема раствором KMnO₄. Результаты титрования приведены в таблице.

t, мин	0	10	20
V, KMnO4, мл	22,8	13,8	8,25

Определить константу скорости реакции разложения Н₂О₂.

2. Энергия активации реакции разложения HJ равна 183,92 кДж/моль. Определить долю молекул, обладающих энергией, достаточной для разложения при 400 и 500 К.

Программа 4

1. Период полураспада одного из радиоактивных изотопов кобальта равен 5,3 года. Считая реакцию распада реакцией I порядка, определить константу скорости.

2. Скорость реакции термического разложения бромистого этила подчиняются уравнению реакции первого порядка, и константа скорости описывается выражением:

сек^-1.

Определить температуру, при которой за один час разлагается 70% вещества.

Программа 5

1. Константа скорости омыления этилацетата едким натром при 10⁰С равна 2,38 л∙моль^-1∙мин^-1. Найти период полураспада при этой температуре, если смешать 1 л раствора этилацетата и 1 л раствора NаОН с начальной концентрацией 0,05 моль/л.

2. Зависимость константы скорости реакции первого порядка разложения N₂О₅ от температуры описывается выражением:

сек^-1.

Рассчитать время, за которое распадается 90% N₂О₅ при температуре 50⁰С.

Программа 6

1. После фотоокисления в присутствии метиленового синего отбирают пробы и спектрофотометрически титруют N – этилмалеимидом. Результаты титрования при 20⁰С приведены в таблице.

Время, мин	0	1	2	4	5
Оптическая плотность	0,145	0,120	0,091	0,052	0,033

Определить константу скорости и период полураспада при 20⁰С.

2. Каков период полураспада SiН₄ при 700⁰С, если зависимость константы скорости от температуры описывается выражением:

сек^-1.

Программа 7

1. Период полураспада ⁹⁰Sn равен 28,1 лет. Если начальная масса изотопа 1 г, то какая масса его останется к 18 и 70 годам?

2. При определенной температуре за 10 часов разложилось 30% вещества. Считая реакцию разложения реакцией первого порядка, определить, сколько времени потребуется для разложения 99% вещества.

Программа 8

1. Период полураспада изотопа ¹⁴С равен 5730 лет. Археологический образец содержит древесину, которая имела только 72% ¹⁴С по отношению к живым деревьям. Каков возраст образца?

2. Реакция имеет энергию активации 64790 Дж/моль и константу скорости при 20⁰С, равную 1,2 мин^-1. Рассчитать константу скорости при 0⁰С.

Программа 9

1. Для реакции омыления метилацетата щелочью при 20⁰С изменение концентрации щелочи со временем показано в таблице.

t, мин	0	3	5	7	10	15	25
С (NaOH), моль/л∙103	10,00	7,40	6,34	5,50	4,64	3,63	2,54

Показать графически, что реакция омыления является реакцией второго порядка и определить константу скорости при 25⁰С.

2. Реакция второго порядка за 500 сек протекает на 20%. За какое время она пройдет на 60%?

Программа 10

1. Константа скорости реакции первого порядка SO₂Cl₂ = SO₂ + Cl₂, при 320⁰С равна 2,2∙10^-5 сек^-1. Какой процент разложится при 320⁰С в течение 2 часов?

2. Вещество А смешивается с веществами В и С равных концентраций 1 моль/л. Через 1000 сек останется 50% вещества А. Сколько вещества А останется через 2000 сек, если реакция имеет: первый порядок, второй порядок?

Программа 11

1. Реакция C₄H₉J + OHˉ = Jˉ + C₄H₉OH имеет второй порядок и константу скорости 39,1 л∙моль^-1∙мин^-1 при 0⁰С. Был приготовлен раствор, содержащий 0,004 моль/л йодистого бутила и 0,005 моль/л NаОН. Через какое время прореагирует 90% йодистого бутила?

2. Константа скорости реакции 2N₂О = 2N₂ + О при 900⁰С равна 5∙10^-4 сек^-1. Начальная концентрация N₂О равна 3,2 моль/л. Определить скорость реакции при указанной температуре, когда N₂О разложится на 78%.

Программа 12

1. Энергия активации разложения HJ составляет 183,92 кДж/моль. Какая доля молекул обладает энергией, достаточной для разложения при 400⁰ и 500⁰С?

2. Период полураспада радиоактивного изотопа ¹³⁷Cs, который попал в атмосферу в результате Чернобыльской аварии 29,7 лет. Через сколько лет количество изотопа составит лишь 1% от исходного?

Программа 13

1. Чему равна доля активных молекул для некоторой реакции с энергией активации 100 кДж/моль при температуре 100 и 1000 К?

2. Установлено, что реакция второго порядка завершается на 75% за 92 минуты при исходной концентрации реагента 0,26 моль/л. Какое время потребуется, чтобы при тех же условиях концентрация реагента достигла 0,16 моль/л?

Программа 14

1. Рассчитать увеличение (в %) доли активных столкновений для реакции с энергией активации 100 кДж/моль при изменении температуры 200⁰С до 210⁰С.

2. Превращение бензилового спирта в бензиловый эфир (реакция первого порядка) при 60⁰С произошло за 10 минут на 75,2%. Вычислить константу скорости реакции.

Программа 15

1. Для реакции разложения ацетонкарбоновой кислоты в водном растворе получены следующие значения констант скорости:

t0C	0	20	40	60
k ∙ 105 сек-1	2,46	47,5	576	5480

Построить график зависимости «lg k – 1/Т» и определить энергию активации.

2. Для вышеприведенной реакции определить константу скорости и период полураспада при 80⁰С.