2. Цель и задачи работы
Ознакомиться с оптическим методом изучения кинетики реакции и определить константу скорости инверсии тростникового сахара.
3. Порядок выполнения работы
В мерной посуде готовят 15-25%-ный раствор сахара в дистиллированной воде (концентрация указывается преподавателем). Знакомятся с устройством поляриметра и поляриметрической трубки , делают пробные определения нулевого положения и отсчеты углов по нониусу.
Переносят в 50 мл колбу 25мл приготовленного раствора сахара и приливают в эту же колбу 25 мл 1 нормального, раствора HCI. В момент приливания кислоты к раствору сахара запускают секундомер или делают запись времени по часам. Раствор быстро перемешивают и наливают в поляриметрическую трубку. Для этого ставят открытую с одного конца трубку вертикально, до краев наполняют ее раствором, осторожно надвигают сбоку покровное стекло и завинчивают прижимную обойму. Затем обтирают стекла и трубку фильтровальной бумагой и помещают в поляриметр утолщением от себя, вплотную к дальнему концу камеры.
Делают замеры угла вращения t сразу после того, как поместили трубку в поляриметр, а также примерно через 10, 20, 30, 45 и 60 минут от начала опыта.
Чтобы определить предельный угол вращения , помещают колбу
с остатком кислого раствора сахара на 30 минут в воду с температурой 80°С. Затем охлаждают раствор до комнатной температуры, всполаскивают и заполняют этим раствором поляриметрическую трубку и находят .
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты наблюдения сводят в таблицу.
Ссах......
№ п/п |
Время взятия пробы, мин |
Продолжитель ность реакции, мин |
Угол вра щения t |
t - |
lg(t - ) |
K, мин-1 |
1.
2.
3.
Ввиду того, что концентрация раствора сахара в момент времени t пропорциональна разности между углом вращения в данный момент времени t и предельным углом вращения , то расчет константы скорости производят по формуле
Угол 0 , соответствующий моменту начала реакции, практически определить не удается, так как от начала реакции до первого измерения проходит значительное время, поэтому 0 определяется экстраполяцией. На миллиметровой бумаге строят график в координатах lg(t-) и экстраполяцией полученной линии до t = 0 определяют lg(0-), а затем рассчитывают 0.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Скорость, химической реакции и ее выражение через концентрации реагирующих веществ. Константа скорости.
2. Кинетическая классификация химических реакций.
3. Молекулярность и порядок реакции. Причины несоответствия между ними.
4. Необратимая реакция первого и второго порядка.
5. Параллельные и последовательные реакции.
6. Обратимая реакция первого и второго порядка.
7. Методы нахождения порядка реакций.
8. Методика выполнения работы.
Список литературы
1. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. - М.: Высшая школа, 1973.
2. Краткий курс физической химии. - М.: Высшая школа, 1978.
3. Физическая химия /Под ред. К.С. Краснова. - М.: Высшая школа, 1982.
4. Практикум по физической химии /Под ред. С.В.Горбачева. - М.: Высшая школа, 1974.
5. Быковский В.С. Физическая химия. Часть вторая: Учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003.