Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Соломонов Б.Н - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

30
Составим гальваническую цепь из стеклянного электрода и электрода
сравнения, погруженных в исследуемый раствор. В работе в качестве
электрода сравнения используется насыщенный хлоридсеребряный электрод
(
ХСЭ). Измеряемая ЭДС такой цепи будет равна
ХСЭ
OH
cтХСЭстизм
EabЕЕЕE
ln
01
(49)
Из этого уравнения находим концентрацию гидроксид-ионов
b
EE
b
ЕЕE
a
измconstизмХСЭст
OH
01
ln
(50)
и подставляем в уравнение (1)

0
0
1
11 1
ln ln
ttо
t
const изм const изм изм изм
щщ
EEEE EЕ
kCC
ttbbtb





(51),
где
t
изм
E
- разность потенциалов в момент времени t от начала опыта, а
o
изм
E
- в
начальный момент времени.
Константу скорости реакции вычисляем по уравнению
эф
C
k
k
1
(52)
Для определения
1
k
графическим методом уравнение (51) запишем в виде
tbkEE
изм
t
изм 1
0
(53)
Т.е. по тангенсу угла наклона прямой в координатах
tE
t
изм
можно
оценить
1
k
, а затем по уравнению (52) найти константу скорости реакции.
Зная константы скорости при двух температурах
Т
1
и Т
2
можно вычислить
энергию активации
Е
а
по уравнению
12
21
1
2
ln
TT
TRT
k
k
E
T
T
a
(54)
Порядок выполнения работы
1.
Налить в термостат 100 мл дистиллированной воды. Установить в него
стаканчик с 50 мл раствора
NaOH (С=0.01 моль/л) и магнитной мешалкой.
Закрыть термостат крышкой.
2.
Установить стеклянный, хлоридсеребряный электроды и термодатчик в
соответствующие отверстия в крышке. Подсоединить электроды с
помощью универсального кабеля к разъемам «
3» и « », а термодатчик
к разъему «
1». Оставшееся отверстие в крышке закрыть пробкой. 
    Составим гальваническую цепь из стеклянного электрода и электрода
сравнения, погруженных в исследуемый раствор. В работе в качестве
электрода сравнения используется насыщенный хлоридсеребряный электрод
(ХСЭ). Измеряемая ЭДС такой цепи будет равна
                        Eизм  Ест  Е ХСЭ  Еcт
                                              01
                                                  b ln aOH  E ХСЭ
                                                                   (49)
     Из этого уравнения находим концентрацию гидроксид-ионов

                     ln aOH  
                                   01
                                 E ст   Е ХСЭ   Еизм E const  Eизм
                                                                               (50)
                                           b                    b
и подставляем в уравнение (1)
        1                 1  Econst  Eизм
                                         0
                                                Econst  Eизм
                                                           t
                                                               1 Eизм
                                                                    t
                                                                        Еизм
                                                                          о


        t
              0     t
                         
    k1  ln Cщ  ln Cщ  
                          t         b
                                             
                                                      b
                                                                             (51),
                                                               t      b
     t                                                                 o
где Eизм - разность потенциалов в момент времени t от начала опыта, а Eизм -в
начальный момент времени.
    Константу скорости реакции вычисляем по уравнению
                                                  k1
                                            k                                  (52)
                                                 C эф
    Для определения      k1   графическим методом уравнение (51) запишем в виде
                                           t
                                          Eизм  Eизм
                                                  0
                                                       k1tb                    (53)
    Т.е. по тангенсу угла наклона прямой в координатах Eизм  t можно
                                                        t


оценить k1 , а затем по уравнению (52) найти константу скорости реакции.
Зная константы скорости при двух температурах Т1 и Т2 можно вычислить
энергию активации Еа по уравнению
                                                kT 
                                             ln 2   RT 1T2
                                                kT 
                                         Ea   1                              (54)
                                                  T2  T1

                              Порядок выполнения работы

1. Налить в термостат 100 мл дистиллированной воды. Установить в него
   стаканчик с 50 мл раствора NaOH (С=0.01 моль/л) и магнитной мешалкой.
   Закрыть термостат крышкой.
2. Установить стеклянный, хлоридсеребряный электроды и термодатчик в
   соответствующие отверстия в крышке. Подсоединить электроды с
   помощью универсального кабеля к разъемам «3» и «       », а термодатчик
   к разъему «1». Оставшееся отверстие в крышке закрыть пробкой.

                                           30

Страницы