Обробка результатів експерименту. Значення констант швидкості при двох температурах обчислюють за рівнянням (2.9)

Значення констант швидкості при двох температурах обчислюють за рівнянням (2.9). Початкові концентрації ацетону і соляної кислоти обчислюють, враховуючи розведення.

Відповідно до стехіометрії реакції концентрація ацетону, що прореагував (x) до часу t, дорівнює перетвореній концентрації йоду. Тому x знаходять за рівнянням:

, (2.10)

де V₀ і V_t – об'єми 0,01 н. розчину тіосульфату натрію, витрачені на титрування проб в моменти часу t = 0 і t_i;

V_проби – об'єм проби, що була взята для аналізу.

Величину V₀ експериментально визначити не вдається, бо з моменту введення ацетону у реакційну суміш до моменту аналізу першої проби проходить певний час. Цю величину (V₀) можна визначити, побудувавши графік у координатах і проекстраполювавши отриману графічну залежність до t = 0. Відрізок, відітнутий на осі ординат, дорівнює V₀.

За середніми значеннями констант при двох температурах обчислюють енергію активації досліджуваної реакції за рівнянням Ареніуса й температурний коефіцієнт Вант-Гоффа:

, (2.11)

де .

Результати вимірювань і обчислень занести до табл. 2.1 (окремо для кожної температури).

Таблиця 2.1

Температура досліду _____________; вихідні концентрації ацетону = _________, соляної кислоти = ____________

Комп'ютерна обробка результатів експерименту

Для знаходження середніх значень k_T1і k_T2, стандартного відхилення, довірчих інтервалів та відносних помилок кожного з цих значень можна скористатися комп'ютерною програмою Microsoft Exel (Версія 97 або інші). Для цього слід зробити такі операції:

- для знаходження середнього арифметичного: у стовпчик таблиці Exel занести значення k_T1, потім, змістивши курсор нижче останнього значення, у меню "Вставка" викликати команди "Функция", категорія "Статистическая", функція "СРЗНАЧ", натиснути "ОК".

- для знаходження стандартного відхилення: помістити курсор нижче останнього числа у стовпчику, у меню "Вставка" викликати команди "Функция", категорія "Статистическая", функція "СТАНДОТКЛ", у строчці "Число1" вказати діапазон комірок зі значеннями k_T1, натиснути "ОК".

- для знаходження довірчого інтервалу (e) з надійністю 0,95 треба: помістити курсор нижче останнього числа у стовпчику, у меню "Вставка" викликати команди "Функция", категорія "Статистическая", функція "ДОВЕРИТ", у строчці "Альфа" записати число 0,05, натиснути "ОК". Потім у строчці "Стандартное откл." вказати комірку зі значенням вже розрахованого стандартного відхилення, натиснути "ОК", у строчку "Размер" занести кількість значень k_T1, натиснути "ОК".

- для знаходження відносної помилки (D_T1) слід отримані значення довірчого інтервалу розділити на значення середнього арифметичного.

Аналогічні розрахунки проводяться для значень k_T2.

Контрольні питання

1. До якого типу за кінетичною класифікацією хімічних реакцій слід віднести реакцію йодування ацетону в кислому середовищі?

2. Чому швидкість реакції йодування ацетону не залежить від концентрації йоду?

3. Яким кінетичним рівнянням описується швидкість реакції йодування ацетону в кислому середовищі?

4. Виведіть рівняння для обчислення константи швидкості досліджуваної реакції.

5. Що таке "загальний кислотно-основний каталіз"?

6. Як впливає підвищення концентрації каталізатора HCl на величину константи швидкості і на швидкість реакції йодування ацетону?

7. За зміною концентрації якої речовини стежать за швидкістю даної реакції?

8. Яким чином досягають гальмування процесу йодування ацетону при відборі проби реакційної суміші для аналізу?

9. Як впливає підвищення температури на величину константи і на швидкість досліджуваної реакції?

10. Сформулюйте правило Вант-Гоффа.

Поиск по сайту: