Кинетика химических реакций. Определение константы скорости и энергии активации реакций. Калюкова Е.Н - 11 стр.

UptoLike

10
где
k
t
2
константа скорости реакции при температуре Т
2
;
k
t
1
константа ско-
рости реакции при температуре T
1
; R — газовая постоянная. Следовательно,
найдя из опытных данных константы скорости реакции при двух температурах,
можно аналитически рассчитать энергию активации данной реакции.
Чаще всего прибегают к графическому способу определения энергии ак-
тивации. Для чего выражение (14) представляют в координатах: lnk - 1/T. На
графике получается прямая линия, тангенс угла наклона которой равен:
REtga
ak
/=
.
Тангенс угла наклона рассчитывают по отношению катетов треугольника.
3. Примеры решения задач
Пример 1.
Перекись водорода в водном растворе разлагается по уравнению:
2 Н
2
О
2
= 2 Н
2
О + О
2
Кинетика этой реакции исследовалась титрованием проб одинакового объема
(2 мл) перманганатом калия с молярной концентрацией 0,0015 моль/л. Опреде-
лите порядок реакции всеми возможными способами, вычислите среднее значе-
ние константы скорости этой реакции, пользуясь приведенными ниже данны-
ми, и определите период полураспада:
Время от начала опыта, мин 0510 15203040
Объем КМnО
4
, израсходо-
ванный на титрование 2 мл
пробы, мл
23,6 18,114,8 12,1 9,4 5,8 3,7
Решение. Если реакция относится к реакциям первого порядка, то константа
скорости, вычисленная по уравнению
t
С
С
t
k
0
lg
1
303,2=
,
для любого момента времени, должна оставаться величиной постоянной. В ма-
тематическом уравнении концентрации исходного вещества в начальный мо-
мент и данный момент времени можно заменить объемами перманганата калия,
пошедшими на титрование в те же моменты времени, так как концентрация пе-
роксида водорода будет пропорциональна объему перманганата калия.
Пусть С
0
= Vисход. (КМnО
4
); С
t
= V
t
(КМnО
4
);
Заменим отношение концентраций отношением объемов и вычисляем k:
0531,0
1,18
6,23
lg
5
1
303,2
1
==
k
0467,0
8,14
6,23
lg
10
1
303,2
2
==
k