3. Варианты задания и методика расчетов.

1. Изучение зависимости скорости реакции разложения перекиси водорода от концентрации катализатора.

Исходные данные:

концентрация Н₂О₂ – 0,15 моль/л;

концентрация K₂Cr₂O₇ – 0,02; 0,04; 0,06; 0,08 моль/л;

температура – комнатная.

Порядок проведения опыта:

1. Подготовить реактор к работе, как описано выше п.п.А. 6-8.

2. Провести кинетический опыт (см. п.п. В) и получить зависимость количества выделившегося кислорода от времени. Результаты записать в таблицу 5.2.1.

3. Провести аналогичные измерения для разных исходных концентраций катализатора. Количество перекиси водорода во всех опытах не изменяется. Построить кинетические кривые в координатах .

4. Рассчитать максимальный объём кислорода (в мл), который может выделиться при полном разложении 15 мл данной концентрации по формуле 5.35.

5. Рассчитать объем кислорода, который выделяется при разложении половины исходного количества .

6. Из графиков для каждой кинетической кривой определить время полупревращения и величину .

7. Рассчитать скорость реакции в момент времени по формуле (5.36). Результаты вычислений записать в таблицу 5.2.2.

5.36

Таблица 5.2.2.

= ………. = …………….

№ опыта
1
2
3
4

Графическое дифференцирование проводится по схеме, показанной на рисунке 5.7.

Рисунок 5.7 . а - графическое определение скорости реакции разложения Н₂О₂ , б - зависимость скорости реакции от начальной концентрации катализатора

8. Построить график зависимости .

2. Влияние начальной концентрации н2о2 на период полупревращения. Определение порядка реакции.

Порядок реакции можно определить по времени полупревращения перекиси водорода. Скорость разложения описывается уравнением:

5.37

Интегрируя это выражение, получим:

При , и или 5.38

Если имеются значения для различных исходных концентраций перекиси водорода , то в координатах получают линейную зависимость, позволяющую определить порядок реакции n. Тангенс угла наклона данной прямой равен (1 - n).

Исходные данные:

концентрация Н₂О₂ – 0,3 моль/л;

концентрация K₂Cr₂O₇ – 0,02 моль/л;

температура – комнатная.

Порядок проведения опыта:

1. Подготовить реактор к работе, как описано выше п.п.А. 6-8.

2. Провести 4 кинетических опыта (см. п.п. В) и получить зависимости количества выделившегося кислорода от времени для растворов с различной концентрацией Н₂О₂ и одинаковой концентрацией катализатора. Результаты записать в таблицу 5.2.3., в которой указаны составы реакционных смесей.

3. Расчитать исходные концентрации Н₂О₂ в реакторе , величины , как описано в задании I. Из графика определить время полупревращения . Результаты записать в таблицу 5.2.3.

Таблица 5.2.3.

№ опыта								n
	Раствор 1		Раствор 2
1	4	6	2
2	6	4	2
3	8	2	2
4	10	0	2

4. Построить линейную зависимость , определить тангенс угла наклона прямой и вычислить величину порядка реакции.