13 основных лабораторных работ по общей химии. Плакидкин А. А - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

V
V
V
C
C
C
а) б)
в)
Рис. 2. Зависимость
скорости (V) от концен-
трации (С) в реакциях
нулевого (а), первого (б)
и второго (в) порядка
Для того, чтобы участвовать в реакции, молекулам необходима избыточная
энергия по сравнению со средней энергией молекул при данной температуре.
Эта избыточная энергия называется
энергией активации реакции; она обозна-
чается
Е
а
и измеряется в кДж/моль. Константа скорости реакции и её энергия
активации связаны уравнением Аррениуса:
k
A
e
E
RT
a
=
−
.
Энергия активации Е
а
и множитель А (его называют предэкспоненциальным
множителем) являются постоянными величинами, характеризующими данную
реакцию; в отличие от константы скорости
k, они не зависят от температуры.
Энергию активации можно найти, если измерить константу скорости реак-
ции при двух температурах Т
1
и Т
2
. При вычислении энергии активации потре-
буются не абсолютные значения константы скорости, а их отношение (
k
2
: k
1
).
Это то же самое, что отношение скоростей реакции при двух температурах
(V
2
: V
1
), или отношение времени протекания реакции при Т
1
к её времени при
Т
2
(
τ
1
:
τ
2
), так как все эти отношения равны между собой:
k
2
: k
1
=V
2
:V
1
=
τ
1
:
τ
2.
Формулу для вычисления Ea можно легко получить, если записать уравне-
ние Аррениуса два раза – для температур Т
1
и Т
2
:
kAe
E
RT
a
1
1
=
−
и
kAe
E
RT
a
2
2
=
−
и разделить второе уравнение на первое. После преобразований получается
формула:
E
RT T
TT
a
=
−
⋅
23
12
21
1
2
,
lg
τ
τ
.
Экспериментальная часть
Целью работы является экспериментальное определение кинетических па-
раметров химической реакции: порядка реакции и энергии активации.
Сущность метода. В данной работе исследуется реакция между тиосульфа-
том натрия и серной кислотой. Реакция описывается уравнением:
Na
2
S
2
O
3
+ H
2
SO
4
= Na
2
SO
4
+ SO
2
+ S↓+ H
2
O
Один из продуктов реакции (сера) по ходу реакции образуется в виде очень
мелких невидимых вначале
коллоидных частиц. Когда количество серы возрас-
28

Страницы