Вопросы к защите работы.
-
Что называется скоростью химической реакции и как она зависит от концентрации реагирующих веществ?
-
Как зависит скорость реакции от температуры?
-
Что называется катализатором и катализом?
-
Что такое ингибиторы, антиоксиданты, синергисты?
-
Определить, как изменится скорость прямой реакции, протекающей в растворе
2NaN3 + I2 = 2NaI + 3N2, если концентрацию NaN3 увеличить в 3 раза, а концентрацию I2 уменьшить в 3 раза. Напишите выражение для скорости обратной реакции.
Лабораторная работа № 2. Тема: «Адсорбция уксусной кислоты на активированном угле».
Цель работы: изучение адсорбции уксусной кислоты из водных растворов различных концентраций на активированном угле при постоянной температуре, построение изотермы адсорбции Г= f(С) и нахождение опытным путем констант в уравнениях, применяемых в системе «уксусная кислота - активированный уголь».
Оборудование: конические колбы, пипетки, мерные цилиндры, титровальная установка, ступка с пестиком, фильтровальная бумага, воронки;
Реактивы: 1н. раствор уксусной кислоты, 0,1н. раствор гидроксида натрия, фенолфталеин.
Ход работы.
1. Готовят шесть растворов уксусной кислоты различных концентраций (концентрации указываются преподавателем) в интервале от 0,6 до 0,05 н.
Все эти растворы готовят в объеме 50 мл разбавлением исходного, приблизительно 1,0н. раствора СН3СООН. Для приготовления растворов сначала рассчитывают необходимый объем уксусной кислоты по формуле
С0V0 = CV
где С0 и V0 – объем (мл) и концентрация (нормальность) исходного раствора СН3СООН;
C и V – те же величины приготовленного раствора.
Рассчитанный объем исходной кислоты отмеряют пипеткой в мерную колбу на 50 мл и добавляют необходимое количество воды до метки.
Растворы переносят в сухие конические колбы (1-й ряд).
2. Для проведения адсорбции с помощью пипетки берут из приготовленных растворов по 25 мл и помещают их в сухие колбы (2-й ряд). В те же колбы (во все одновременно) вносят заранее приготовленные навески активированного угля по 0,5 г (навески угля (m) берут на технических весах). Колбы с раствором и углем выдерживают 40 минут постоянно встряхивая.
3. Определяют точную концентрацию исходных растворов уксусной кислоты (1-й ряд), титруя щелочью с фенолфталеином (нормальность щелочи известна). Для титрования берут по 5 мл приготовленных растворов. Концентрацию уксусной кислоты в растворе рассчитывают по формуле:
С0к
=
,
где Ск и Vк концентрации (моль/л) и объем (мл) раствора уксусной;
Сщ и Vщ те же величины для раствора щелочи, пошедшей на титрование.
Данные заносят в таблицу 1.
Таблица 1.
Определение начальной концентрации уксусной кислоты
|
№ колбы |
Vк |
Vщ |
Сщ |
С0к |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
4. Через 40 минут растворы (2-й ряд) отфильтровывают от угля в заранее приготовленные сухие колбы (3- ряд). Все растворы фильтруют одновременно. В фильтратах определяют оставшуюся не адсорбированную уксусную кислоту титрованием щелочью с фенолфталеином, так же, как в п.3. Полученные данные заносят в таблицу 2.
Таблица 2.
Определение конечной концентрации уксусной кислоты.
|
№ колбы |
Vк |
Vщ |
Cщ |
Ск |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
5. Из полученных данных рассчитывают количество адсорбированной уксусной кислоты, результаты заносят в таблицу 3.
Таблица 3.
|
№ колбы |
С0к , моль/л |
Ск, моль/л |
С0к - Ск |
Х
= В молях |
|
lg
|
lg С0к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
6. По результатам таблицы 3 строят графические зависимости.
|
Рис.1.Изотерма адсорбции |
Рис.2. Изотерма адсорбции в логарифмических координатах. |
Определяют
постоянные α и
уравнения Фрейндлиха.