Энергия активации (Сакович)

В уравнении (24) неизвестна величина V0 . Точное значение V0

практически определить трудно, так как от момента вливания ацетона в реакционную смесь (начала реакции) до момента титрования первой пробы проходит значительное время, в течение которого реакция

Определить среднеквадратичную ошибку по формуле

После этого сопоставить величину остатков со средней квадратичной ошибкой. Если остаток по абсолютной величине в три раза больше среднеквадратичной ошибки, то это измерение считать промахом и аннулировать его. Процесс расчета повторять до тех пор, пока промахов не будет.

Затем рассчитать значение доверительного интервала S:

S = σ× f ,

Окончательную величину константы скорости реакции йодирования ацетона представить в виде: среднее арифметическое значение плюс-минус доверительный интервал.

Все результаты расчетов занести в таблицу 3.

По данным о константах скорости при двух температурах по уравнению (10) рассчитать энергию активации.

Для одной из температур из соотношения (9) вычислить предэкспоненциальный множитель. Написать уравнение для вычисления константы скорости при любой температуре.

2.4 Содержание отчета по работе

Отчет должен содержать следующие разделы:

-цель работы;

-основные теоретические положения химической кинетики, использованные в данной работе;

-расчетные формулы и расчеты по ним;

-график определения величины V0;

-таблицы результатов экспериментов и их обработки;

22

-выводы о проделанной работе;

-решение задач.

Отчет оформляется на листах тетрадной бумаги, аккуратно, без зачеркиваний текста и выполненных расчетов. Все величины должны быть приведены с указанием их размерности.

Небрежно выполненный отчет не принимается.

3 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ В ЛАБОРАТОРИИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ

Перед выполнением работы необходимо изучить методические рекомендации, усвоить цель работы, разобраться с устройством лабораторной установки, порядком проведения экспериментов. Приступать к работе можно только в хлопчатобумажных халатах и с разрешения преподавателя или инженера (лаборанта) лаборатории.

В лабораторной работе используются органические летучие жидкости, их растворы, стеклянная посуда, технические и аналитические весы, которые подключаются к сети электрического тока. Поэтому необходимо соблюдать меры безопасной работы с химреактивами.

Во время проведения работы следует избегать попадания жидкостей на открытые участки кожи. Если это случилось, то пораженное место сначала промыть обильным количеством воды, а затем водой с мылом. Заполнение пикнометра и пробирки экспериментальной установки исследуемой жидкостью, удаление жидкости из пробирки проводить в вытяжном шкафу с помощью пипетки, аккуратно, избегая разлива жидкости. Пролитую жидкость собирать ватой или хлопчатобумажной тканью. Материалы с жидкостью помещать в эксикатор для отходов. При сильном запахе от реактивов включить вытяжную вентиляцию.

Обращаться со стеклянным пикнометром и емкостями с жидкостями аккуратно, чтобы не разбить их. При установке в пробирку трубки с капилляром и отсоединении её от пробирки не создавать больших усилий, не трогать стеклянные трубки установки, аккуратно открывать и закрывать краны.

Перед подключением к электрической сети весов убедиться в исправности вилок включения, розетки, токоподводящих проводов. В случае обнаружения неисправностей сообщить о них преподавателю или инженеру (лаборанту). Работать с весами очень аккуратно. Плавно включать и выключать, не допускать резких нагружений и разгружений весов. Выполнять эти операции только при выключенных весах.

23

При выполнении работы в вытяжном шкафу не должно быть посторонних предметов, кроме принадлежностей работы. Во время проведения работы не отвлекаться какими-либо другими делами и посторонними разговорами.

После завершения работы отключить от электрической сети технические и аналитические весы, слить исследуемые вещества в емкости для хранения, сделать уборку рабочего места и сдать его инженеру или преподавателю. Вымыть руки водой с мылом.

24

4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Дать определение скорости химической реакции. В чем ее отличие от скорости расходования исходных веществ и скорости образования продуктов реакции?

2.Как записывается уравнение действующих масс?

3.От каких факторов зависит скорость химической реакции?

4.Какую величину называют константой скорости химической реакции? От каких параметров она зависит?

5.Объяснить понятия порядок и молекулярность химической реакции. Когда порядок реакции не совпадает с молекулярностью?

6.Почему происходят химические реакции?

7.Пояснить термин «энергия активации реакции». Как он определяется?

8.Каков диапазон изменения значения энергии активации? Энергия активации каких реакций равна нулю?

9. В чем физический смысл предэкспоненты и экспоненты

вуравнении Аррениуса?

10.Каким образом действует катализатор? Что такое промоторы и каталитические яды?

11.Что не может изменить катализатор в реагирующей системе?

12.Какие реакции называют автокаталитическими?

13.Почему ферменты являются эффективными катализаторами?

14.Для каких целей перед титрованием проб добавляют раствор

NaHCO3?

5 ЗАДАЧИ

1. Рассчитайте энергию активации процесса, если известно:

T = 350 ° С, если константа скорости этой реакции при температурах 400 ° С и 500 ° С равна соответственно 0,03 и 50,3.

25

4.На сколько градусов надо повысить температуру реакции, чтобы скорость ее увеличилась в 15 раз, если γ = 2,5 ?

5.Сколько времени потребуется для проведения реакции при

температуре 348 K, если при температуре 298 K она заканчивается за 30 минут; γ = 2, 0 ?

26

ЛИТЕРАТУРА

1.Зимон, А.Д. Физическая химия: учебник для вузов / А.Д. Зимон, Н.Ф. Лещенко. – М.: Химия, 2000. – 320 с.

2.Кудряшов, И.В. Сборник примеров и задач по физической химии / И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников. – М.: Высшая школа, 1991. – 141 с.

3.Практикум по физической химии / под ред. С.В. Горбачева. – М.: Высшая школа, 1974. – 104 с.

4.Романовский, Б.В. Основы химической кинетики: учебник для вузов / Б.В. Романовский. – М.: Экзамен, 2006. – 416 с.

5.Физическая химия: Электрохимия. Химическая кинетика и катализ / под ред. К.С. Краснова. – 3- е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2001. – 319 с.

6.Эмануэль, Н.М. Курс химической кинетики: учебник для химических факультетов университетов / Н.М. Эмануэль, Д.Г. Кнорре. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1984. – 463 с.

27

Учебное издание

Балабанова Светлана Сергеевна Щеглова Ирина Владимировна

Верещагин Александр Леонидович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ РЕАКЦИЙ В РАСТВОРЕ

Методические рекомендации по выполнению лабораторной работы по курсу «Физическая химия» для студентов специальности 240300.65

и направлений 100800.62, 240700.62, 260100.62 всех форм обучения

Редактор Малыгина И.В. Технический редактор Денисова О.А.

Подписано в печать 21.02.13. Формат 60×84 1/16.

Усл. п. л. – 1,63. Уч.-изд. л. – 1,75.

Печать – ризография,

множительно-копировальный аппарат «RISO EZ300»

Тираж 25 экз. Заказ 2013-09 Издательство Алтайского государственного технического университета 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46

Оригинал-макет подготовлен ИИО БТИ АлтГТУ Отпечатано в ИИО БТИ АлтГТУ 659305, г. Бийск, ул. Трофимова, 27