Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Манапова Л.З - 24 стр.

UptoLike

24
V
следует производить только после извлечения реакционного сосуда из
водяной бани и приведения его к прежней температуре.
Результаты опытов и расчетов оформить в виде таблицы 2, предваряя
ее следующими данными.
Температура опыта
ºC
Объем перекиси водорода
мл
Концентрация перекиси водорода
%
Объем раствора катализатора
мл
Концентрация катализатора
%
Объем кислорода по окончанию реакции
V
мл
Таблица 2. Выделение кислорода во времени и определение константы
скорости разложения перекиси водорода
t , мин
t
V
t
VV
ln( )
t
VV
k , мин
-1
k =
По полученным данным построить графики:
1)
()
t
VV ft
= , т. е. кинетическую кривую, причем следует иметь
в виду, что в данном случае по оси ординат отложена не концентрация, а
пропорциональная ей величина.
Не менее чем для трех произвольно выбранных значений времени на
этом графике найти значения производной
(
)
=
t
dV V
w
dt
, проведя
касательные к выбранным точкам и определив их тангенс наклона, как
показано на рис. 1. Полученные таким образом значения производной
w
не равны, но пропорциональны значениям скорости
w
в выбранные
моменты времени.
Замечание: касательные на кинетической кривой проводятся не к
экспериментально определенным точкам (производная к точке и,
соответственно, касательная к точкебессмысленные понятия) а к
сглаженной линии, наилучшим образом проходящей через
экспериментальные точки.
2) Для проверки порядка реакции по полученным из предыдущего
графика значениям
w
построить график
[
ln ln ( )
t
wf VV
=−
. На этом
графике должна получиться прямая линия, угловой коэффициент которой в
соответствии с уравнением (24) должен быть равен порядку реакции,
поскольку коэффициент пропорциональности между
w
и w тот же, что
V∞ следует производить только после извлечения реакционного сосуда из
водяной бани и приведения его к прежней температуре.
    Результаты опытов и расчетов оформить в виде таблицы 2, предваряя
ее следующими данными.
    Температура опыта                                   ºC
    Объем перекиси водорода                             мл
    Концентрация перекиси водорода                      %
    Объем раствора катализатора                         мл
    Концентрация катализатора                           %
    Объем кислорода по окончанию реакции V∞             мл

   Таблица 2. Выделение кислорода во времени и определение константы
   скорости разложения перекиси водорода
     №     t , мин    Vt         V∞ − Vt     ln(V∞ − Vt )   k , мин-1

                                                                 k =
    По полученным данным построить графики:
    1) V∞ − Vt = f (t ) , т. е. кинетическую кривую, причем следует иметь
в виду, что в данном случае по оси ординат отложена не концентрация, а
пропорциональная ей величина.
    Не менее чем для трех произвольно выбранных значений времени на
                                                     d (V∞ − Vt )
этом графике найти значения производной w′ =                      , проведя
                                                         dt
касательные к выбранным точкам и определив их тангенс наклона, как
показано на рис. 1. Полученные таким образом значения производной w′
не равны, но пропорциональны значениям скорости w в выбранные
моменты времени.
    Замечание: касательные на кинетической кривой проводятся не к
экспериментально определенным точкам (производная к точке и,
соответственно, касательная к точке – бессмысленные понятия) а к
сглаженной     линии,    наилучшим     образом     проходящей         через
экспериментальные точки.
    2) Для проверки порядка реакции по полученным из предыдущего
графика значениям w′ построить график ln w′ = f [ ln (V∞ − Vt ) ] . На этом
графике должна получиться прямая линия, угловой коэффициент которой в
соответствии с уравнением (24) должен быть равен порядку реакции,
поскольку коэффициент пропорциональности между w′ и w тот же, что

                                    24