Контрольні питання

1. Яка молекулярність реакції інверсії тростинного цукру? Чому реакції інверсії тростинного цукру протікає як реакція першого порядку?

2. Напишіть рівняння реакції першого порядку в диференціальній і інтегральній формі.

3. Яку розмірність має константа швидкості першого порядку?

4. Які речовини називають оптично активними, що таке питоме обертання?

5. Пристрій і принцип роботи поляриметра.

6. Навіщо рекомендується постійно збільшувати проміжки часу між вимірами кута обертання по ходу реакції?

7. Від чого залежить кут нахилу прямій на графіку lg()=f(t)?

8. Яка роль іонів Н⁺ у реакції інверсії тростинного цукру?

Лабораторна робота №11 вивчення швидкості йодування ацетону

Питання для підготовки до виконання лабораторної роботи

1. Швидкість хімічної реакції.

2. Порядок та молекулярність реакції.

3. Залежність швидкості реакції від температури.

4. Енергія активації.

Мета роботи: визначення константи швидкості при двох температурах та енергії активації реакції йодування ацетону.

Методика в и к о н а н н я р о б о т и

Реакцію йодування ацетону проводять при двох температурах - кімнатної і 40 ° C (термостат). У дві мірні колби на 250 см³ 0,1 н. розчину І₂ в 4%-му розчині KІ, додають 25 см³ 1 н. розчину HCl, доливають дистильованою водою, щоб до мітки залишилося приблизно 20 см³. Одну з колб поміщають у термостат.

Зважують на аналітичних вагах конічну колбочку з притертою пробкою, куди наливають 10 ... 15 см³ води. Вливають в колбочку градуювання піпеткою приблизно 1,5 г ацетону (густина ацетону ρ²⁰ = 0,792 г/см³). Знову зважують колбочку на аналітичних вагах і визначають за різницею масу взятого ацетону.

Для реакції, що протікає при кімнатній температурі, виливають розчин ацетону у мірну колбу, обполіскують колбочку однієї - двома невеликими порціями дистильованої води, які також виливають у мірну колбу і доливають до мітки останню. Для реакції, що йде в термостаті, необхідно попередньо помістити колбочку з водним розчином ацетону і колбу з дистильованою водою в той же термостат і витримати 10 – 15 хв. Момент змішування розчину з ацетоном вважається моментом початку реакції. Колби з реакційними сумішами повинні бути закриті пробками, щоб уникнути випаровування ацетону.

Проби для аналізу відбирають відразу ж після початку реакції, потім беруть їх через кожні півгодини ще 4-5 разів (при кімнатній температурі) і через 5-15 хв при температурі термостата. Витрата гіпосульфіту на кожну наступну пробу повинен змінюватися на 1-3мл. Під час відбору проб колбу з термостата не виймати. Відібрані проби об'ємом 25 см³ виливають у колбу з 25 см³ 0,1 н. розчином ΝаНСО₃ і титрують розчином 0,01 н. Νа₂S₂О₃ в присутності крохмалю. Результати вимірювань записати в табл. 5.2 і 5.3.

Таблиця 5.2

	Кімнатна температура, ° C	Температура термостата, ° C
Концентрація, моль/л
розчину НCl
розчину I2
Маса колбочки, г
з водою і ацетоном
з водою
Масаацетону, г
Концентрація,моль/л
ацетону (С0А)
Н +(С0В)
Час початку реакції

Таблиця 5.3

Номер проби	Час астрономічний	Час від початку досвіду, хв	nt	Cх	k
Кімнатна температура
1
2
3
4
5
Температура термостата
1
2
3
4
5

Величина C_х визначається з рівняння, де n₀ - кількість 0,01н. розчину Νа₂S₂О₃, яке мало бути витрачено на титрування в момент початку реакції, мл (значення n₀ практично визначити не вдається, тому що від моменту вливання ацетону до моменту взяття першої проби протікає значний час, тому n₀ визначають за графіком. Для цього на міліметровому папері будують графіки в координатах n - t і екстраполяцією отриманих прямих до t = 0 визначають n₀ реакції); n_t - кількість 0,01 н. розчину Νа₂S₂О₃, витрачений на титрування даної проби, мл; Ν - нормальність розчину Νа₂S₂О₃.

Використовуючи розрахункове рівняння (5.12) і значення C_0А, C_0В, C_х і t, обчислити константу швидкості k. Після цього визначити величину k_ср, обчислити температурний коефіцієнт Вант-Гоффа і енергію активації (5.15).