ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
35
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23
Изучение разложения пероксида водорода
газометрическим методом
Цель работы: познакомиться с газометрическим методом измерения
константы химических реакций, определить порядок и
константу скорости реакции разложения пероксида
водорода графическим и расчетным методами, а также
энергию активации данной реакции.
Общие теоретические сведения
Пероксид водорода в водных растворах самопроизвольно мед-
ленно разлагается по уравнению
2 Н
2
О
2
→ 2 Н
2
O + О
2
.
Эта реакция в водных растворах является примером гомоген-
ной или гетерогенной каталитической реакции, в зависимости от фа-
зового состояния применяемого катализатора. За ходом реакции на-
блюдают по изменению объема выделившегося кислорода через оп-
ределенные промежутки времени от начала реакции.
Реактивы и оборудование
Термостат; установка (рис. 23.1); пипетка 5 и 10 мл; секундомер.
Растворы 1 н FeCl
3
и 0,1 н K
2
Cr
2
O
7
; 0,2 н Н
2
О
2
.
Рис. 23.1. Газометрическая установ-
ка:
1 – реакционная пробирка;
2 – бюретка;
3 – уравнительный сосуд;
4 – термостат.
36
Порядок выполнения работы
1. Отмерить пипеткой определенный объем раствора катализа-
тора (например, 5 мл 0,1 н K
2
Cr
2
O
7
или 1 н FeCl
3
) и поместить его в
реакционную пробирку 1.
2. Реакционный сосуд поместить в термостат 4 и термостатиро-
вать при заданной температуре 20 мин.
3. Уравнительный сосуд 3 и бюретку 2 заполнить водой.
4. После термостатирования в реакционный сосуд прилить оп-
ределенное количество раствора пероксида водорода (например,
10 мл), тщательно перемешать, присоединить сосуд к бюретке, по-
местить сосуд в термостат и проверить установку на герметичность.
5. Открыть кран на 1–2 мин и установить уровень воды в бю-
ретке 2 на нулевое деление при помощи уравнительного сосуда. Уро-
вень воды в бюретке и в сосуде должен быть одинаков.
6. Закрыть кран, соединив тем самым бюретку с реакционным
сосудом, и включить секундомер.
7. Замеры уровня жидкости в бюретке, т.е. объем выделивше-
гося кислорода, провести через 2 мин. Если кислород выделяется
медленно, то интервал необходимо увеличить до 5 мин. Необходимо
сделать 10–12 измерений до того момента, когда реакция при задан-
ной температуре практически прекратится. При каждом измерении
необходимо устанавливать одинаковые уровни жидкости в бюретке и
уравнительном сосуде.
8. Не разбирая установки, реакционную пробирку поместить в
кипящую водяную баню и выдержать до полного разложения Н
2
О
2
(уровень жидкости в бюретке не меняется в течение 30 мин). При на-
гревании пробирки уравнительный сосуд высоко поднять.
9. По окончании реакции реакционную пробирку охладить,
термостатировать 10–15 мин и замерить уровень жидкости в бюрет-
ке, определив таким образом предельный объем кислорода
V
∞
(мл).
Обработка результатов измерений
и содержание отчета
1. За начало реакции принять время третьего измерения в усло-
виях уже установившегося режима: t
3
= τ = 0.
Порядок выполнения работы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23 1. Отмерить пипеткой определенный объем раствора катализа-
тора (например, 5 мл 0,1 н K2Cr2O7 или 1 н FeCl3) и поместить его в
Изучение разложения пероксида водорода реакционную пробирку 1.
газометрическим методом 2. Реакционный сосуд поместить в термостат 4 и термостатиро-
вать при заданной температуре 20 мин.
Цель работы: познакомиться с газометрическим методом измерения 3. Уравнительный сосуд 3 и бюретку 2 заполнить водой.
константы химических реакций, определить порядок и 4. После термостатирования в реакционный сосуд прилить оп-
константу скорости реакции разложения пероксида ределенное количество раствора пероксида водорода (например,
водорода графическим и расчетным методами, а также 10 мл), тщательно перемешать, присоединить сосуд к бюретке, по-
энергию активации данной реакции. местить сосуд в термостат и проверить установку на герметичность.
5. Открыть кран на 1–2 мин и установить уровень воды в бю-
Общие теоретические сведения ретке 2 на нулевое деление при помощи уравнительного сосуда. Уро-
Пероксид водорода в водных растворах самопроизвольно мед- вень воды в бюретке и в сосуде должен быть одинаков.
ленно разлагается по уравнению 6. Закрыть кран, соединив тем самым бюретку с реакционным
2 Н2О2 → 2 Н2O + О2 . сосудом, и включить секундомер.
7. Замеры уровня жидкости в бюретке, т.е. объем выделивше-
Эта реакция в водных растворах является примером гомоген- гося кислорода, провести через 2 мин. Если кислород выделяется
ной или гетерогенной каталитической реакции, в зависимости от фа- медленно, то интервал необходимо увеличить до 5 мин. Необходимо
зового состояния применяемого катализатора. За ходом реакции на- сделать 10–12 измерений до того момента, когда реакция при задан-
блюдают по изменению объема выделившегося кислорода через оп- ной температуре практически прекратится. При каждом измерении
ределенные промежутки времени от начала реакции. необходимо устанавливать одинаковые уровни жидкости в бюретке и
уравнительном сосуде.
Реактивы и оборудование 8. Не разбирая установки, реакционную пробирку поместить в
Термостат; установка (рис. 23.1); пипетка 5 и 10 мл; секундомер. кипящую водяную баню и выдержать до полного разложения Н2О2
Растворы 1 н FeCl3 и 0,1 н K2Cr2O7; 0,2 н Н2О2. (уровень жидкости в бюретке не меняется в течение 30 мин). При на-
гревании пробирки уравнительный сосуд высоко поднять.
9. По окончании реакции реакционную пробирку охладить,
термостатировать 10–15 мин и замерить уровень жидкости в бюрет-
ке, определив таким образом предельный объем кислорода
V∞ (мл).
Рис. 23.1. Газометрическая установ- Обработка результатов измерений
ка:
1 – реакционная пробирка;
и содержание отчета
2 – бюретка; 1. За начало реакции принять время третьего измерения в усло-
3 – уравнительный сосуд; виях уже установившегося режима: t3 = τ = 0.
4 – термостат.
35 36
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
