Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Манапова Л.З - 20 стр.

UptoLike

20
Выполнение работы
Приготовить 20% раствор тростникового сахара. Для этого взвесить на
технических весах 5 г сахара, поместить его в 25 мл мерную колбу, довести
объем дистиллированной водой до метки. Если раствор мутный, то его
необходимо отфильтровать.
Растворы сахара и HCl (объем кислоты не менее 20 мл)
термостатировать 15-20 минут. Затем с помощью пипетки или мерного
цилиндра в колбе на 25 мл смешать 15 мл раствора сахара и 10 мл HCl.
Время смешения отмечается как время начала реакции. Смесь тщательно
перемешать, залить в поляриметрическую кювету и поместить в
поляриметр. Периодичность замеров угла вращения зависит от
концентрации кислоты и температуры. Так при концентрации HCl 0.2Н и
25°С рекомендуется делать три
замера с интервалом в 3 мин, два-три
измерения с интервалом 10 мин и т.д. Всего необходимо сделать 12-15
замеров, при этом записать показание шкал прибора и соответствующее
ему время по часам. С повышением температуры интервалы замеров
уменьшаются.
После всех измерений следует определить угол вращения,
соответствующий концу реакции
α
. Для этого в колбе смешать 10 мл
раствора сахара и 10 мл раствора HCl и поместить в водяную баню. При
60°С реакция заканчивается за 30 мин. Привести смесь к температуре
опыта, заполнить трубку, термостатировать 15-20 мин и произвести
измерение
α
.
Вылить из кюветы реакционную смесь, ополоснуть ее
дистиллированной водой.
Построить график зависимости
ln( )
t
α
α
от t .
Величину
0
α
следует определить графическим путем, экстраполируя
прямую зависимость
ln( )
t
α
α
от t на ось ординат. Пусть в момент
времени
t = 0 прямая отсекает на оси ординат отрезок, равный
b
. Тогда
0
= ln( )b
α
α
. Тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс, взятый с
обратным знаком, равен константе скорости реакции
k
.
Результаты опытов и расчетов оформить в виде таблицы 1, предваряя
ее следующими данными.
Температура опыта
ºC
Концентрация сахарозы
%
Катализатор, начальная концентрация
моль/литр
                          Выполнение работы

    Приготовить 20% раствор тростникового сахара. Для этого взвесить на
технических весах 5 г сахара, поместить его в 25 мл мерную колбу, довести
объем дистиллированной водой до метки. Если раствор мутный, то его
необходимо отфильтровать.
    Растворы сахара и HCl (объем кислоты не менее 20 мл)
термостатировать 15-20 минут. Затем с помощью пипетки или мерного
цилиндра в колбе на 25 мл смешать 15 мл раствора сахара и 10 мл HCl.
Время смешения отмечается как время начала реакции. Смесь тщательно
перемешать, залить в поляриметрическую кювету и поместить в
поляриметр. Периодичность замеров угла вращения зависит от
концентрации кислоты и температуры. Так при концентрации HCl 0.2Н и
25°С рекомендуется делать три замера с интервалом в 3 мин, два-три
измерения с интервалом 10 мин и т.д. Всего необходимо сделать 12-15
замеров, при этом записать показание шкал прибора и соответствующее
ему время по часам. С повышением температуры интервалы замеров
уменьшаются.
    После всех измерений следует определить угол вращения,
соответствующий концу реакции α ∞ . Для этого в колбе смешать 10 мл
раствора сахара и 10 мл раствора HCl и поместить в водяную баню. При
60°С реакция заканчивается за 30 мин. Привести смесь к температуре
опыта, заполнить трубку, термостатировать 15-20 мин и произвести
измерение α ∞ .
    Вылить      из  кюветы      реакционную     смесь,   ополоснуть    ее
дистиллированной водой.

   Построить график зависимости ln(α t − α ∞ ) от t .
   Величину α 0 следует определить графическим путем, экстраполируя
прямую зависимость ln(α t − α ∞ ) от t на ось ординат. Пусть в момент
времени t = 0 прямая отсекает на оси ординат отрезок, равный b . Тогда
b = ln(α 0 − α ∞ ) . Тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс, взятый с
обратным знаком, равен константе скорости реакции k ′ .
    Результаты опытов и расчетов оформить в виде таблицы 1, предваряя
ее следующими данными.
    Температура опыта                                   ºC
    Концентрация сахарозы                               %
    Катализатор, начальная концентрация                 моль/литр

                                   20