Практическое руководство к лабораторным работам по физической и коллоидной химии для студентов геологического факультета. Манапова Л.З - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

15
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Работа 1. Изучение скорости разложения перекиси водорода
газометрическим методом
Распад Н
2
О
2
в водных растворах при обычных температурах идет
довольно медленно:
2 H
2
O
2
→ 2 H
2
O + O
2
Увеличение скорости происходит под влиянием различных веществ.
Гомогенный катализ реализуется, например, в присутствии ионов
CrO
27
2
−
,
I
−
,
WO
4
2
−
, Fe
2+
, Fe
3+
. Реакция гетерогенного катализа идет при добавлении
твердых веществ: металлов ( Pt, Co, Cu, Ni и др.), оксидов ( MnO
2
, Al
2
O
3
и др.).
Цель работы - изучение кинетики реакции каталитического распада
перекиси водорода в присутствии FeCl
3
.
Катализ разложения H
2
O
2
хлорным железом происходит по общей
схеме:
А
К
М
+
↔
→продукты +К
где А - перекись водорода, К - катализатор.
Равновесие устанавливается быстро, и скорость определяющей стадией
является распад М.
Порядок по концентрации Н
2
О
2
первый (или близко к первому) и для
расчета константы скорости используют урав.(12).
Начальная и текущая концентрации Н
2
О
2
пропорциональны объемам
кислорода, выделившегося к концу реакции
V
∞
и разности между V
∞
и
текущим объемом кислорода
V
t
. Тогда для расчета константы скорости
реакции урав.(12) будет иметь вид:
(
)
(
)
t
VVVtk
−
⋅
=
∞∞
/ln)/1( .
Выполнение работы
Для изучения скорости разложения перекиси водорода применяют
установку, показанную на рис.7, которая позволяет измерять объем
выделяющегося кислорода.
В одно колено реактора 1 (рис.7) с помощью пипетки помещают 10 мл
3% раствора перекиси водорода, а во второе - 0.5, 1 или 1.5 мл (по указанию
преподавателя) раствора хлорного железа и с помощью пробки 2 соединяют
реакционный
сосуд с мерной бюреткой.
Перед началом эксперимента проверяют герметичность системы. Для
этого приводят давление внутри системы к атмосферному: 
                           ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

      Работа 1. Изучение скорости разложения перекиси водорода
                газометрическим методом

      Распад Н2О2 в водных растворах при обычных температурах идет
довольно медленно:
                      2 H2O2       → 2 H2O + O2
      Увеличение скорости происходит под влиянием различных веществ.
Гомогенный катализ реализуется, например, в присутствии ионов Cr2O72− , I − ,
W O42− , Fe2+ , Fe3+ . Реакция гетерогенного катализа идет при добавлении
твердых веществ: металлов ( Pt, Co, Cu, Ni и др.), оксидов ( MnO2, Al2O3 и др.).

      Цель работы - изучение кинетики реакции каталитического распада
                     перекиси водорода в присутствии FeCl3 .
      Катализ разложения H2O2 хлорным железом происходит по общей
схеме:
                        А + К ↔ М → продукты +К
где А - перекись водорода, К - катализатор.
Равновесие устанавливается быстро, и скорость определяющей стадией
является распад М.
      Порядок по концентрации Н2О2 первый (или близко к первому) и для
расчета константы скорости используют урав.(12).
      Начальная и текущая концентрации Н2О2 пропорциональны объемам
кислорода, выделившегося к концу реакции V ∞ и разности между V ∞ и
текущим объемом кислорода V t . Тогда для расчета константы скорости
реакции урав.(12) будет иметь вид:

                            k = (1 / t ) ⋅ ln (V∞ / (V∞ − Vt )) .

                           Выполнение работы
      Для изучения скорости разложения перекиси водорода применяют
установку, показанную на рис.7, которая позволяет измерять объем
выделяющегося кислорода.
      В одно колено реактора 1 (рис.7) с помощью пипетки помещают 10 мл
3% раствора перекиси водорода, а во второе - 0.5, 1 или 1.5 мл (по указанию
преподавателя) раствора хлорного железа и с помощью пробки 2 соединяют
реакционный сосуд с мерной бюреткой.
      Перед началом эксперимента проверяют герметичность системы. Для
этого приводят давление внутри системы к атмосферному:




                                               15

Страницы