Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Лабораторна робота № 1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ



ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

 

Мета лабораторного практикуму з хімічної кінетики – вивчити закономірності перебігу деяких реакцій, засвоїти експериментальні методи визначення швидкості хімічних реакцій та фактори, що на неї впливають.

На основі аналізу дослідних даних про зміну складу реакційної системи з часом студент повинен вміти визначити частинний та загальний порядки реакції, константу швидкості, енергію активації, вплив каталізаторів.

Практична задача виміру швидкості реакції полягає в дослідженні зміни складу реакційної системи з часом. Для цього використовують хімічні та фізико-хімічні методи аналізу.

Хімічні методи дозволяють безпосередньо визначати зміну кількості речовини з часом. Для цього з реакційної суміші через визначені проміжки часу відбирають проби. Реакцію у відібраному об'ємі проби швидко зупиняють, наприклад, шляхом різкого охолодження, розведення, або шляхом переведення одного з реагентів у нереакційноздатний стан. Пробу аналізують, визначаючи в ній вміст реагенту або продукту реакції, наприклад, шляхом титрування. Цей метод використовують при вивченні гідролізу складних ефірів, реакції йодування ацетону.

В деяких випадках використовують метод внутрішнього титрування. При цьому титрант додають до реагуючої суміші, до якої попередньо додають індикатор. У мить зміни забарвлення індикатора кількість витраченого титранту еквівалентна вмісту компонента, який визначають. Цю мить часу треба зафіксувати. Цей метод використовують для вивчення кінетики реакції окислення йодид-іонів іонами тривалентного феруму.

Фізико-хімічні методи грунтуються на вимірі фізичного параметра реакційної суміші, величина якого залежить від кількості аналізованої речовини.

Волюмометрія – це вимір об'єму газу, що утворюється під час реакції. Наприклад, коли досліджують кінетику розкладу пероксиду гідрогену, швидкість реакції визначають за зміною об'єму кисню, що утворюється.

Фотометричний (спектрофотометричний) метод аналізу зручно застосовувати при дослідженні кінетики реакцій, в яких один із реагентів забарвлений. Метод грунтується на вибірковому поглинанні електромагнітного випромінювання ультрафіолетової або видимої ділянок спектру однорідною системою. Якщо поглинається випромінювання видимої ділянки спектру, система (наприклад, розчин) забарвлена. Колір розчину є додатковим до кольору випромінювання, що поглинається. Якщо пропускати монохроматичний світловий потік інтенсивністю I0 крізь кювету із забарвленим розчином, частина потоку поглинається (Iпогл), частина відбивається (Iвідб) і частина проходить – I:

Інтенсивність світлового потоку , що пройшов крізь забарвлений розчин, залежить від концентрації речовини, яка поглинає світло (C), товщини шару розчину (l) за формулою

,

де e – молярний коефіцієнт поглинання при даній довжині хвилі світла.

Величина зветься оптичною густиною. Відповідно до основного закону спектрофотометрії – закону Бугера-Ламберта-Бера – оптична густина розчину D пропорційна концентрації речовини та товщині шару, що поглинає світло:

.

Величину оптичної густини вимірюють за допомогою спеціальних приладів – фотоелектроколориметрів або спектрофотометрів.

Унаслідок зменшення або збільшення концентрації забарвленого реагенту під час перебігу реакції оптична густина буде відповідно змінюватись.

Вимірювання електропровідності (кондуктометрія) розчинів використовується для вивчення реакцій, під час перебігу яких змінюється концентрація електролітів. Наприклад, у реакції розкладу карбаміду у водному розчині утворюється карбонат амонію, і електропровідність зростає пропорційно до його концентрації. Метод застосовується при малих концентраціях електролітів, коли зберігається лінійна залежність між величиною електропровідності й концентрацією електроліту у розчині.

Окрім названих методів аналізу, у хімічній кінетиці застосовують поляриметрію, рефрактометрію, спектроскопію, вимірювання тиску і ін. Фізико-хімічні методи дозволяють спостерігати за зміною складу реакційної суміші безперервно, у всьому об'ємі без відбору проб.

Перед виконанням лабораторних робіт студент має засвоїти основні поняття й закони хімічної кінетики (швидкість хімічної реакції, закон діючих мас, порядок реакції, кінетична класифікація хімічних реакцій, каталіз і ін.), уяснити мету і теоретичні основи даної роботи, ознайомитись із методом її виконання й експериментальною установкою.

Результати виконаної лабораторної роботи оформляють у вигляді звіту. Зміст звіту такий:

1. Назва лабораторної роботи, дата її виконання.

2. Мета роботи.

3. Рівняння та механізм вивченої реакції; запис основних формул. Короткі відомості про метод визначення швидкості реакції.

4. Запис результатів вимірювань за запропонованою формою.

5. Детальний запис усіх розрахунків із поясненнями (обов'язково вказувати розмірності величин!).

6. Виконання графіків: на міліметровому папері, у раціональному масштабі з достатньою точністю.

7. Висновки з роботи, оцінка похибки експерименту, порівняння отриманих величин із відповідними табличними значеннями або літературними даними.

 

Лабораторна робота № 1

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.