Физическая и коллоидная химия. Бобринская Е.В - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4. Из наклона полученной зависимости, учитывая (3-23),
определяют величину константы скорости реакции:
(
)
.
t
clg
3,2k
2
O
2
H
I
∆
∆
= (3-24)
5. Вычисляют период полураспада диоксида водорода на платине,
используя соотношение:
.k69,0
k
2ln
I
I
2
1
⋅==τ (3-25)
Привлекая данные таблицы 3-5, оценивают период времени, за который
исходная концентрация раствора Н
2
0
2
снизилась вдвое. Сравнивают эту
величину с
2
1
τ
. Оформляют работу, формулируют выводы.
Работа 5. Изучение кинетики окисления иодида водорода
пероксидом водорода в присутствии катализатора
Реакция окисления иодида водорода в кислой среде в присутствии
(NH
4
)
2
MoO
4
является примером гомогенного катализа . Экспериментально
процесс осуществляют следующим образом : к реакционной смеси NaI +
H
2
SO
4
при заданной температуре добавляют определенный объем пероксида
водорода и тиосульфата натрия одинаковой концентрации. При этом
последовательно протекают следующие реакции:
2NaI + H
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+ 2НI (3-26)
2HI + H
2
O
2
= 2H
2
O + I
2
(3-27)
I
2
+ 2Na
2
S
2
O
3
= 2NaI+ Na
2
S
4
O
6
(3-28)
Реакции (3-27) и (3-28) протекают очень быстро , поэтому скорость
всего процесса в целом определяется скоростью медленной стадии (3-
26). Поскольку иодид натрия регенерируется в ходе взаимодействия иода с
тиосульфатом натрия, то содержание NaI и НI практически постоянно и,
следовательно, скорость реакции (3-27) определяется только концентрацией
пероксида водорода. В этих условиях процесс (3-27) описывается
кинетическим уравнением реакции I порядка :
.
)t(n
)0(n
lg
t
3,2
k
2
О
2
Н
2
О
2
Н
I
= (3-29)
Расход пероксида водорода определяют по количеству выделенного иода
(реакция (3-27)), который оттитровывают раствором тиосульфата натрия
(реакция (3-28)). Уравнение (3-29) при этом можно представить в форме:
()
,
)t(V)0(V
)0(V
lg
t
3,2
k
32222
22
OSNaOH
OH
I
−
=
(3-30)
где )0(V
2
O
2
H
- исходный объем пероксида водорода, взятый для опыта ,
)t(V
3
O
2
S
2
Na
- объем тиосульфата натрия добавленный в реакционную смесь
на момент времени t. 
    4. Из наклона полученной         зависимости,       учитывая  (3-23),
определяют величину константы скорости реакции:
                                         (
                                ∆ lg c H 2O 2        )
                       k I =2,3               .                  (3-24)
                                     ∆t
    5. Вычисляют период полураспада диоксида водорода на платине,
используя соотношение:
                                    ln 2
                             τ1 =         =0,69 ⋅ k I .          (3-25)
                                2    kI
    Привлекая данные таблицы 3-5, оценивают период времени, за который
исходная концентрация раствора Н2 02 снизилась вдвое. Сравнивают эту
величину с τ1 . Оформляют работу, формулируют выводы.
             2


          Работа 5. Изучение кинетики окисления иодида водорода
           пероксидом водорода в присутствии катализатора

     Реакция окисления иодида водорода в кислой среде в присутствии
(NH4)2 MoO4 является примером гомогенного катализа. Экспериментально
процесс осуществляют следующим образом: к реакционной смеси NaI +
H2 SO4 при заданной температуре добавляют определенный объем пероксида
водорода и тиосульфата натрия         одинаковой концентрации. При этом
последовательно протекают следующие реакции:
                           2NaI + H2SO4 = Na2 SO4 + 2НI           (3-26)
                           2HI + H2 O2 = 2H2O + I2                (3-27)
                           I2 + 2Na2 S2O3 = 2NaI+ Na 2S4O6        (3-28)
     Реакции (3-27) и (3-28) протекают очень быстро, поэтому скорость
всего процесса в целом определяется скоростью медленной стадии         (3-
26). Поскольку иодид натрия регенерируется в ходе взаимодействия иода с
тиосульфатом натрия, то содержание NaI и НI практически постоянно и,
следовательно, скорость реакции (3-27) определяется только концентрацией
пероксида водорода. В этих условиях процесс (3-27) описывается
кинетическим уравнением реакции I порядка:
                                  2,3 n Н 2О 2 (0)
                             k I = lg                  .          (3-29)
                                   t    n Н 2О 2 ( t )
Расход пероксида водорода определяют по количеству выделенного иода
(реакция (3-27)), который оттитровывают раствором тиосульфата натрия
(реакция (3-28)). Уравнение (3-29) при этом можно представить в форме:
                              2,3            VH2O 2 ( 0)
                       kI =                                           (3-30)
                               t
                                  lg
                                    (VH 2O 2 (0) −VNa 2S2O3 ( t )),

где VH 2O2 ( 0) - исходный объем пероксида водорода, взятый для опыта,
VNa 2S2O3 ( t ) - объем тиосульфата натрия добавленный в реакционную смесь
на момент времени t.

Страницы