Скорость реакции в растворах
Анализ особенностей определения константы скорости, температурного коэффициента и энергии активации реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой. Общая характеристика уравнения Аррениуса, рассмотрение основных способов применения.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.08.2013 |
| Размер файла | 33,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
"Скорость реакции в растворах"
константа тиосульфат кислота температурный
Цель работы:
Определить константу скорости, температурный коэффициент, энергию активации реакции взаимодействия тиосульфата натрия с серной кислотой.
В данной лабораторной работе изучается реакция между тиосульфатом натрия (гипосульфитом) Na2S2O3 и серной кислотой H2SO4.
Эта реакция протекает в две стадии:
(быстро)
Первая стадия ионного обмена протекает практически мгновенно. Тиосерная кислота неустойчивое соединение, распадающееся с выделением белого осадка серы.
(медленно)
О скорости реакции можно судить по появлению опалесценции и дальнейшему помутнению раствора от выпавшей серы.
Суммарная реакция определяется второй стадией процесса и зависит от концентрации H2SO4 , а значит и Na2S2O3 (реакция псевдомолекулярна).
Кинетическое уравнение имеет вид:
Приборы и реактивы:
Термостаты, термометры, мерные цилиндры, пробирки, пробиркодержатели, секундомер, растворы Na2S2O3 и H2SO4 .
Опыт 1:
Влияние тиосульфата на скорость химической реакции.
Зависимость скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.
Таблица
|
№ опыта |
Конц. тиосульфата, моль/л |
Время реакции t,с |
Относ. скорость реак., V, 1/c |
Конс. скорости реак., К, л/моль*с |
|
|
1 |
0.2 |
28 |
0.0357 |
0.18 |
|
|
2 |
0.1 |
45 |
0.0222 |
0.22 |
|
|
3 |
0.05 |
85 |
0.0118 |
0.24 |
Обработка результатов опыта:
Рассчитываем относительную скорость реакции по формуле:
V=1/t
Результаты смотреть в вышеприведенной таблице.
2. Исходя из кинетического уравнения, определяем значение константы скорости реакции:
Результаты смотреть в вышеприведенной таблице.
3. Определяем среднее значение константы для данной комнатной температуры, в данном случае Т = 14 град цельс.
4. Выразить зависимость скорости реакции от концентрации тиосульфата - графически. (см. рис.№1).
5. Графически определяем константу скорости реакции как тангенс угла наклона прямой ОА к оси абсцисс. Сравниваем графически определенную константу с ее аналитическим значением.
КГР = tg = 0.206 КСР = 0.21 КГР КСР
При постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ, с увеличением концентрации скорость реакции увеличивается.
Сравнив графически определенную константу с ее аналитическим значением получим, что они приблизительно равны. Это означает, что измерение были проведены достаточно точно.
Опыт 2:
Таблица. Влияние температуры на скорость химической реакции.
|
№ опыта |
Температура опыта, Т, град цельс. |
Время реакции t, с |
Относит. скорость реак. V, 1/с |
Конст. скор. реак. К, л/моль*с |
|
|
1 |
22 |
66 |
0.0015 |
0.3 |
|
|
2 |
32 |
35 |
0.03 |
0.57 |
|
|
3 |
42 |
16 |
0.06 |
1.25 |
|
|
4 |
52 |
8 |
0.125 |
2.5 |
Обработка результатов опыта:
1.Рассчитываем относительную скорость реакции при каждой температуре:
V=1/t
Результаты смотреть в вышеприведенной таблице.
2.Исходя из кинетического уравнения определяем значение константы для каждой температуры:
Результаты смотреть в вышеприведенной таблице.
3.Выражаем графически влияние температуры на скорость химической реакции. (см. рис.№2).
4.Исходя из уравнения Ван-Гоффа определяем для каждого температурного интервала значение температурного коэффициента и вычисляем его среднее значение:
К2/К1 = 1 = 1.9 К3/К1 = 1 = 4.2
К3/К2 = 2 = 2.19 К4/К2 = 2 = 4.4 сред = 3.8
К4/К3 = 3 = 2 К4/К1 = 3 = 8.3
5. Исходя из уравнения Аррениуса вычисляем аналитическое значение энергии активации для каждого температурного интервала:
Еа1 = 48013 Дж/моль Еа2 = 62545 Дж/моль Еа3 =58805 Дж/моль
Еа4 = 55445 Дж/моль Еа5 = 61061 Дж/моль Еа6 =56238 Дж/моль, и вычисляем его среднее значение:
ЕаСРЕД = 57017 Дж/моль
6. Выстраиваем графическую зависимость lgK от 1/Т по вычисленным константам скоростей при разных температурах и определяем энергию активации графическим способом (см. рис. №3).
tg = - Еа / 2.3 R , следовательно
ЕаГР = -2.3 R tg = -2.3 * 8.3 * tg = 57023 Дж/моль
7. Сравниваем значения энергии активации полученные графическим и аналитическим путем:
ЕаГР = 57023 Дж/моль ЕаСРЕД = 57017Дж/моль ЕаГР ЕаСРЕД
При температуре равной const, скорость химической реакции пропорциональна концентрации веществ, участвующих в этой реакции (см. рис.№1).
С увеличением температуры скорость химической реакции увеличивается, при условии, что концентрация остается неизменной. Это можно объяснить тем, что с ростом температуры атомы веществ переходят в более возбужденное состояние, т. е. они получают дополнительную энергию - энергию активации, необходимую для разрыва химической связи и образования нового вещества.
Список используемой литературы
1.А. А. Кораблева. «Химия». Методические указания к выполнению лабораторных работ.
2.Н. В. Коровин. «Курс общей химии».М: «Высшая школа», 1981 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование формальной кинетики процесса пиролиза углеводородов. Метод полуревращения как интегральный метод определения частного порядка реакции. Определение энергии активации. Уравнение Аррениуса. Определение порядка реакции интегральным методом.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 09.05.2014Изменение скорости химической реакции при воздействии различных веществ. Изучение зависимости константы скорости автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры. Определение энергии активации химической реакции.
курсовая работа [270,9 K], добавлен 28.04.2015Определение константы равновесия реакции. Вычисление энергии активации реакции. Осмотическое давление раствора. Схема гальванического элемента. Вычисление молярной концентрации эквивалента вещества. Определение энергии активации химической реакции.
контрольная работа [21,8 K], добавлен 25.02.2014Реакции, протекающие между ионами в растворах. Порядок составления ионных уравнений реакций. Формулы в ионных уравнениях. Обратимые и необратимые реакции обмена в водных растворах электролитов. Реакции с образованием малодиссоциирующих веществ.
презентация [1,6 M], добавлен 28.02.2012Расчет значений константы скорости реакции и энергии активации в уравнении Аррениуса с использованием метода наименьших квадратов. Определение статистической модели абсорбера методом Брандона. Реактор идеального вытеснения. Синтез системы теплообмена.
курсовая работа [312,0 K], добавлен 23.07.2014Скорость химической реакции. Понятие про энергию активации. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля. Влияние температуры, давления и объема, природы реагирующих веществ на скорость химической реакции.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 29.10.2014Теория активированного комплекса. Эмпирическая энергия активации по Аррениусу. Первая стадия механизма активации. Константа равновесия. Общий подход при условии стандартизации концентраций. Реакции в растворах. Реакция Меншуткина (медленная реакция).
реферат [118,4 K], добавлен 30.01.2009Трактовка тримолекулярных реакций по Траутцу. Конечное уравнение для скорости световой реакции. Понятие эффективной энергии активации. Формулы для квазистационарных концентраций свободных валентностей. Особенности цепных неразветвлённых процессов.
курс лекций [236,8 K], добавлен 30.01.2009Определение содержания химической кинетики и понятие скорости реакции. Доказательство закона действующих масс и анализ факторов, влияющих на скорость химических реакций. Измерение общей энергии активации гомогенных и гетерогенных реакций, их обратимость.
презентация [100,2 K], добавлен 11.08.2013Вычисление скорости омыления эфира при заданной константе для химической реакции. Определение активации реакции и построение графиков зависимости удельной и эквивалентной электрической проводимости растворов. Гальванический элемент и изменение энергии.
курсовая работа [132,3 K], добавлен 13.12.2010Электрическая проводимость, равновесие в растворах электролитов. Электродвижущие силы, электродные потенциалы. Основы формальной кинетики. Зависимость скорости реакции от температуры. Фотохимические и сложные реакции, формы кинетического уравнения.
методичка [224,3 K], добавлен 30.03.2011Ознакомление с понятием и предметом химической кинетики. Рассмотрение условий химической реакции. Определение скорости реакции как изменения концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Изучение общего влияния природы веществ и температуры.
презентация [923,5 K], добавлен 25.10.2014Протекание химической реакции в газовой среде. Значение термодинамической константы равновесия. Расчет теплового эффекта; ЭДС гальванического элемента. Определение массы йода; состава равновесных фаз. Адсорбция растворенного органического вещества.
контрольная работа [747,3 K], добавлен 10.09.2013Термохимические уравнения реакций. Получение кислорода О2 и доказательство опытным путем, что полученный газ – О2. Реакции, характерные для серной кислоты, взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Реакции, характерные для соляной кислоты.
шпаргалка [20,8 K], добавлен 15.04.2009Основные понятия химической кинетики. Сущность закона действующих масс. Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ и температуры. Энергия активации, теория активных (эффективных) столкновений. Приближенное правило Вант-Гоффа.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 13.02.2015Методы окислительно-восстановительного титрования. Основные окислители и восстановители. Факторы, влияющие на окислительно-восстановительные реакции. Применение реакции окисления-восстановления в анализе лекарственных веществ. Растворы тиосульфата натрия.
презентация [1,0 M], добавлен 21.10.2013Понятие и предмет изучения химической кинетики. Скорость химической реакции и факторы, влияющие на нее, методы измерения и значение для различных сфер промышленности. Катализаторы и ингибиторы, различие в их воздействии на химические реакции, применение.
научная работа [93,4 K], добавлен 25.05.2009Зависимость скорости PGH-синтазной реакции от концентрации гемина, кинетическое уравнение процесса. Константа Михаэлиса и величина предельной скорости реакции. Зависимость начальных скоростей реакции от концентраций субстрата при наличии ингибитора.
курсовая работа [851,2 K], добавлен 13.11.2012Скорость химической реакции. Классификация каталитических процессов. Гомогенный катализ. Кислотный катализ в растворе. Энергетические профили некаталитического и каталитического маршрутов химической реакции. Активированный комплекс типа Аррениуса.
реферат [151,6 K], добавлен 30.01.2009Роль скорости химических реакций, образования и расходования компонентов. Кинетика химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентрации исходных веществ. Скорость расходования исходных веществ и образования продуктов. Закон действующих масс.
реферат [275,9 K], добавлен 26.10.2008
