Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Манапова Л.З - 31 стр.

UptoLike

31
Работа 5. Определение константы скорости реакции окисления
йодоводородной кислоты пероксидом водорода
Окисление йодоводородной кислоты протекает по уравнению:
22 2 2
11
+ +
22
HI H O I H O⎯⎯
При большом избытке Н
2
О
2
реакция описывается кинетическим
уравнением первого порядка. В этом случае константу скорости реакции
можно рассчитать по уравнению (14).
Электропроводность исходной смеси HI и Н
2
О
2
обусловлена наличием
сильного электролита - HI. По мере протекания реакции
электропроводность будет уменьшаться пропорционально концентрации
электролита в растворе. Коэффициент пропорциональности между
удельной электропроводностью и концентрацией электролита при
подстановке в уравнение (14) сокращается, поэтому для расчета константы
скорости можно использовать следующее уравнение:
0
1
ln
t
k
t
χ
χ
=⋅ ,
где
0
χ
- электропроводность раствора в начальный момент времени, a
t
χ
-электропроводность раствора в момент времени t.
Выполнение работы
Измерения электропроводности проводятся с помощью кондуктометра
«Анион-7020», позволяющего сразу определять величины удельной
электропроводности в мСм см
-1
(рис. 5).
После подготовки кондуктометра к работе в мерный цилиндр отобрать
пипеткой 0.1 мл 57% раствора йодоводородной кислоты, разбавить водой
до 50 мл и затем 10 мл получившегося раствора поместить в мерную колбу
на 25 мл.
В мерный цилиндр на 10 мл отобрать пипеткой 0.1 мл 30% раствора
перекиси водорода и разбавить водой до 10 мл. Добавить раствор перекиси
водорода
в мерную колбу к раствору йодоводородной кислоты, тщательно
перемешать. Время смешения принять за начало отсчета. Содержимое
мерной колбы перелить в сосуд для измерения электропроводности,
поместить в него электроды. Первое значение электропроводности
измерить через 1 минуту после смешения растворов. Дальнейшие
измерения проводить каждую минуту. Через 25 минут после начала опыта
   Работа 5. Определение константы скорости реакции окисления
йодоводородной кислоты пероксидом водорода

   Окисление йодоводородной кислоты протекает по уравнению:
                       1                  1
                HI +     H 2O2    ⎯⎯
                                   →        I 2 + H 2O
                       2                  2
    При большом избытке Н2О2 реакция описывается кинетическим
уравнением первого порядка. В этом случае константу скорости реакции
можно рассчитать по уравнению (14).
    Электропроводность исходной смеси HI и Н2О2 обусловлена наличием
сильного электролита - HI. По мере протекания реакции
электропроводность будет уменьшаться пропорционально концентрации
электролита в растворе. Коэффициент пропорциональности между
удельной электропроводностью и концентрацией электролита при
подстановке в уравнение (14) сокращается, поэтому для расчета константы
скорости можно использовать следующее уравнение:
                                  1     χ
                            k =     ⋅ ln 0 ,
                                  t     χt
где χ 0 - электропроводность раствора в начальный момент времени, a   χt
-электропроводность раствора в момент времени t.

                         Выполнение работы

    Измерения электропроводности проводятся с помощью кондуктометра
«Анион-7020», позволяющего сразу определять величины удельной
электропроводности в мСм см-1 (рис. 5).
    После подготовки кондуктометра к работе в мерный цилиндр отобрать
пипеткой 0.1 мл 57% раствора йодоводородной кислоты, разбавить водой
до 50 мл и затем 10 мл получившегося раствора поместить в мерную колбу
на 25 мл.
    В мерный цилиндр на 10 мл отобрать пипеткой 0.1 мл 30% раствора
перекиси водорода и разбавить водой до 10 мл. Добавить раствор перекиси
водорода в мерную колбу к раствору йодоводородной кислоты, тщательно
перемешать. Время смешения принять за начало отсчета. Содержимое
мерной колбы перелить в сосуд для измерения электропроводности,
поместить в него электроды. Первое значение электропроводности
измерить через 1 минуту после смешения растворов. Дальнейшие
измерения проводить каждую минуту. Через 25 минут после начала опыта

                                  31