Лабораторная работа
ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ РЕАКЦИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТА (III) КАЛИЯ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТОЙ
При окислении аскорбиновой кислоты слабым окислителем гекса- цианоферратом (III) образуется дегидроаскорбиновая кислота. Реакция протекает по уравнению:
С6Н8О6 + 2 [Fe (CN) 6]3- = C6H6O6 + 2 [Fe (CN) 6]4-+ 2H+.
Реакция идет в кислой среде и является многоступенчатой. В зависимости от соотношения исходных концентраций аскорбиновой кислоты и гексацианоферрата (III) реакция может протекать по I-му или II-му порядку.
За скоростью реакции можно следить по изменению количества израсходованного гексацианоферрата (III) во времени. Содержание [Fe(CN)]3- определяется на фотоэлектроколориметре при длине волны 400-450 нм.
СХЕМА ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
ВИД ДЕЙСТВИЯ |
СПОСОБ ДЕЙСТВИЯ |
1. Определить оптическую плотность D0 реакционной смеси в начальный момент. |
1. В стакане на 100 мл смешать 1 мл 5% раствора НСl, 2 мл 3, 5% раствора К3[Fe(CN)6] и 2 мл 3, 5% раствора аскорбиновой кислоты. Быстро перемешать, перенести в кювету фотоэлектроколориметра и определить оптическую плотность D0. Время определения величины D0 принять за начало реакции. |
2. Определить оптическую плотность Dt через 30, 60, 90 и 120 секунд. |
1. Снять показания прибора (Dt) через 30, 60, 90 и 120 секунд от начала реакции. |
3. Установить порядок реакции. |
1. Рассчитать константу скорости реакции для указанных моментов времени по кинетическим уравнениям реакций I-го и II-го порядков. Константу скорости реакции I-го порядка рассчитать по формуле: II-го порядка по формуле:
D0 - оптическая плотность в начальный момент. Эта величина пропорциональна начальной концентрации С0. Dt - оптическая плотность в данный момент. Эта величина пропорциональна Сt. t - время от начала реакции. 2. Сопоставить значения констант скоростей реакции, рассчитанных по кинетическим уравнениям реакций I и II порядков. О порядке реакции судить по близким значениям К, рассчитанным по соответствующему уравнению. 3. Вычислить среднее значение константы скорости Кcр изучаемой реакции. |
4. Полученные данные представить в таблице (см. Приложение 1) |
|
Приложение 1.
№ п/п |
Время от начала опыта, с |
Оптическая плотность |
КI |
KII |
1. |
0 |
|
|
|
2. |
30 |
|
|
|
3. |
60 |
|
|
|
4. |
90 |
|
|
|
5. |
120 |
|
|
|
Оформить работу, сделать вывод.
Приложение 2.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ РАСТВОРА
НА ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРЕ КФК-2.
1. Колориметр включить в сеть за 15 мин до начала измерений для прогрева прибора.
2. Ввести светофильтр, соответствующий длине волны 400-440 нм.
3. Установить минимальную чувствительность колориметра, для чего ручку "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" установить в положение "I", ручку "УСТАНОВКА" 100 "ГРУБО" в крайнее левое положение.
4. Проверить установку стрелки колориметра на "О" по шкале коэффициентов пропускания Т при открытом кюветном отделении.
5. Если стрелка смещена от нулевого положения, ее подводят к нулю с помощью потенциометра "НУЛЬ", выведенного под шлиц.
6. Заполнить одну кювету дистиллированной водой (растворителем или контрольным раствором) и поместить ее в кюветодержатель. Крышку кюветного отделения закрыть.
7. Ручками "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" и "УСТАНОВКА 100 ГРУБО" и "ТОЧНО" установить отсчет 100 по шкале колориметра. Ручка "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ" может находиться в одном из 3-х положений: "1", "2" или "3".
8. Во вторую кювету внести исследуемый раствор, поместить ее в кюветодержатель и поворотом ручки кюветодержателя до упора заменить кювету с контрольным раствором кюветой с исследуемым раствором.
9. Снять отсчет по шкале колориметра в единицах оптической плотности D (нижняя шкала).