Лабораторна робота №12 вивчення кінетики розчинення твердої кислоти у воді

Питання для підготовки до виконання лабораторної роботи

1. Гетерогенні процеси.

2. Дифузія.

3. Перший закон Фіка.

4. Розрахунок швидкості та константи швидкості процесу розчинення.

Мета роботи: дослідження кінетики розчинення твердої кислоти у воді.

Методика виконання роботи.

Широку пробірку заповнюють кислотою бензойною на висоту 5-6 см, обережно нагрівають у полумۥї газового пальника до повного розплавлення кислоти і опускають у розплав майже на дно пробірки скляну паличку. Після затвердіння кислоти пробірку обережно розбивають і разом із паличкою виймають циліндр твердої бензойної кислоти.

На столик магнітної мішалки ставлять склянку місткістю 150 см³, вливають в нього за допомогою мірного циліндра 100 см³ дистильованої води, кладуть якір магнітної мішалки і встановлюють таку швидкість обертання, щоб вода в склянці добре перемішувалась.

Скляну паличку разом із наплавленим циліндром кислоти укріплюють у штативі над поверхнею води в центрі склянки. Занурюють циліндр кислоти у воду і фіксують час початку досліду. Через 10 хв обертання першу склянку замінити другою склянкою з водою, де обертається циліндрик протягом 15 хв, потім підставляється третю склянку на 20 хв і, нарешті, четвертий - на 30 хв. З кожної склянки відбирають 10 мл розчину, уміщують його в конічну колбу місткістю 100 мл, додають кілька краплин розчину фенолфталеїну і титрують 0,01 н. розчином гідроксиду натрію NaОН до появи рожевого забарвлення розчину. Виконують 3 паралельних визначення і розраховують середнє. За результатами побудуйте графік залежності V – t, де V – об’єм гідроксиду натрію(у мл), який іде на титрування проби, t – час.

Концентрацію насиченого при температурі досліду розчину бензойної кислоти визначають числом мл даного розчину NaОН, що йде на титрування 100 мл насиченого при даній температурі розчину бензойної кислоти.

Для приготування насиченого розчину бензойної кислоти наважку близько 1г розчиняють при нагріванні до 50-60°С у 50 мл дистильованої води, охолоджують до температури досліду, відбирають 10 мл розчину, уміщують його у конічну колбу місткістю 100 мл, додають кілька краплин розчину фенолфталеїну і титрують 0,01н. розчином NaОН до появи рожевого забарвлення розчину. Виконують 2-3 паралельних визначення і розраховують середнє значення.

За результатами дослідів заповнюють таблицю 5.4.

Таблиця 5.4

Час досліду t, хв	VNaОН на 10 мл розчину, мл			Середнє значення VNaОН на 10 мл розчину, мл	VNaОН на 100 мл розчину, мл	Vнас, мл	k, с-1
10
15
20
30

Таким чином, в рівняння

замість С_нас і С підставляють відповідне число мл даного розчину NaОН, що вельми спрощує розрахунки:

Зробіть висновок, як константа швидкості k залежить від площі поверхні бензоїної кислоти, від температури і частоти обертання.