Изучение равновесия диссоциации N2O4 в газовой фазе спектрофотометрическим методом. - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

ED
10
log=
и изменяющейся от 0 до . Оптическую плотность более удобно использовать в
расчетах, поскольку она линейно связана с концентрацией поглощающего
вещества, т. е. в данном случае
lD
λλ
ε
=
[NO
2
], (20)
где lоптическая длина ячейки (см), ε
λ
молярный коэффициент
поглощения (лмоль
-1
см
-1
). Уравнение (20) известно как закон Бугера-
Ламберта-Бера. Измеряемая оптическая плотность обычно включает
поглощение самого исследуемого объекта (газа, жидкости, раствора), а также
поглощение или рассеяние света на стенках ячейки D, которое следует
вычесть из получаемого результата.
Экспериментальный стенд работы состоит из фотоэлектроколориметра, в
кюветном отделении которого установлена запаянная стеклянная ячейка,
содержащая NO
2
. Внешняя оболочка ячейки соединена с термостатом, что
позволяет изменять и поддерживать температуру равновесной системы в ходе
измерений. Предполагается, что студент знаком с устройством и работой
термостата.
Работа состоит в измерении оптической плотности ячейки в 6-8
произвольных температурных точках, в каждой из которых температуру
фиксируют, проверяют ее постоянство и проводят 2-3 измерения D, которые
усредняют, вводя в них затем поправки на D. Рекомендуемый интервал
температурот 20 до 85-90 °С. Для проверки обратимости реакции (1)
целесообразно провести измерения оптической плотности при повышении, а
затем при понижении температуры.
Измерения проводят с двумя светофильтрами, т.е. при разных длинах
волн λ, получая для каждого из них функцию D
λ
(T). Используя величины ε
λ
и l,
ее преобразуют по уравнению (20) в функцию [NO
2
] = f(T), а затемв
зависимость давления NO
2
от температуры. Вид этой функции, очевидно, не
должен зависеть от используемого светофильтра.
Окончательным результатом эксперимента является функция α(Т),
которую получают по формулам (15) и (17).
Все необходимые для указанных расчетов постоянные параметры
системы (D, ε
λ
,l , С
0
) приведены в таблице на экспериментальном стенде.
2
Е = I/I
0
, где I
0
и Iинтенсивности света до и после прохождения через
образец соответственно.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
Константы диссоциации K
p
вычисляют для всех исследованных значений
температуры, используя уравнение (19). Результаты измерений и расчетов
представляют в форме таблицы, в которой приводят Т (К), D
λ
, концентрацию
(моль/л) и давление (атм) NO
2
, р
0
,
α
, K
p
, ln K
p
и 1/Т.
      D = − log10 E
и изменяющейся от 0 до ∞. Оптическую плотность более удобно использовать в
расчетах, поскольку она линейно связана с концентрацией поглощающего
вещества, т. е. в данном случае
      Dλ = ε λ l [NO2],                                              (20)
где l — оптическая длина ячейки (см), ελ — молярный коэффициент
поглощения (л⋅моль-1⋅см-1). Уравнение (20) известно как закон Бугера-
Ламберта-Бера. Измеряемая оптическая плотность обычно включает
поглощение самого исследуемого объекта (газа, жидкости, раствора), а также
поглощение или рассеяние света на стенках ячейки ∆D, которое следует
вычесть из получаемого результата.
      Экспериментальный стенд работы состоит из фотоэлектроколориметра, в
кюветном отделении которого установлена запаянная стеклянная ячейка,
содержащая NO2. Внешняя оболочка ячейки соединена с термостатом, что
позволяет изменять и поддерживать температуру равновесной системы в ходе
измерений. Предполагается, что студент знаком с устройством и работой
термостата.
      Работа состоит в измерении оптической плотности ячейки в 6-8
произвольных температурных точках, в каждой из которых температуру
фиксируют, проверяют ее постоянство и проводят 2-3 измерения D, которые
усредняют, вводя в них затем поправки на ∆D. Рекомендуемый интервал
температур — от 20 до 85-90 °С. Для проверки обратимости реакции (1)
целесообразно провести измерения оптической плотности при повышении, а
затем при понижении температуры.
      Измерения проводят с двумя светофильтрами, т.е. при разных длинах
волн λ, получая для каждого из них функцию Dλ(T). Используя величины ελ и l,
ее преобразуют по уравнению (20) в функцию [NO2] = f(T), а затем — в
зависимость давления NO2 от температуры. Вид этой функции, очевидно, не
должен зависеть от используемого светофильтра.
      Окончательным результатом эксперимента является функция α(Т),
которую получают по формулам (15) и (17).
      Все необходимые для указанных расчетов постоянные параметры
системы (∆D, ελ ,l , С0) приведены в таблице на экспериментальном стенде.
     2
       Е = I/I0, где I0 и I — интенсивности света до и после прохождения через
образец соответственно.

               ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

     Константы диссоциации Kp вычисляют для всех исследованных значений
температуры, используя уравнение (19). Результаты измерений и расчетов
представляют в форме таблицы, в которой приводят Т (К), Dλ, концентрацию
(моль/л) и давление (атм) NO2, р0, α, Kp, ln Kp и 1/Т.