Обробка результатів експерименту. 1. Концентрації тропеоліну в реакційних сумішах в кожну мить досліду знаходять за

1. Концентрації тропеоліну в реакційних сумішах в кожну мить досліду знаходять за калібрувальним графіком і записують до таблиці 3.3.

2. Для визначення частинного порядку реакції за азотистою кислотою використовують диференційний метод Вант-Гоффа.

Рис. 3.1. Кінетичні криві Cтр = f(t) при визначенні частинного порядку реакції

За даними дослідів будують кінетичні криві C_тр = f(t) для реакційних сумішей № 1 і № 2 (рис. 3.1). Знаходять швидкості реакції w₁ і w₂ для цих двох сумішей при сталій концентрації тропеоліну. Для цього на кривій для суміші № 1 відмічають точку, що відповідає t₁ = 1 хв (точка а). На кривій для суміші № 2 знаходять точку, що відповідає тій же концентрації тропеоліну (точка b, час t₂). Проводять дотичні до C_тр = f(t) – кривих у точках a і b в моменти часу t₁ та t₂ і за тангенсом кута нахилу знаходять швидкості реакції:

; . (3.9)

За законом діючих мас:

; (3.10)

Після логарифмування виразів (3.10) і віднімання з першого другого, знайдемо частинний порядок за азотистою кислотою:

(3.11)

Концентрації до моменту часу t₁ і до моменту часу t₂ обчислюють за рівнянням:

, (3.12)

де – вихідна (початкова) концентрація HNO₂;

– концентрація HNO₂, що прореагувала за час t₁ або t₂.

З рівняння реакції виходить:

,

де – концентрація тропеоліну, що прореагував.

За рис. 3.1 знаходимо:

,

де – вихідна (початкова) концентрація тропеоліну;

– концентрація тропеоліну на момент часу t.

3. Для обчислення каталітичної константи будують кінетичні криві за даними дослідів з сумішами № 1 і № 3 (або № 2 і № 4). Реакційна суміш у досліді № 3 (або № 4) має у своєму складі хлорид-іони, які є каталізатором, тому швидкість реакції значно більша, і кінетична крива 3(4) піде більш круто (рис. 3.2), ніж 1(2) при однакових концентраціях інших реагентів.

Рис. 3.2. Кінетичні криві Cтр = f(t) при визначенні каталітичної константи

За кінетичними кри-вими 1 і 3 (або 2 і 4) визначають швидкість реакцій без каталізатора (w) та з каталізатором (w_К) при сталій концентрації тро-пеоліну (аналогічно до п. 2). За рівняннями (3.8) і (3.10) обчислюють кон-станти швидкості реакції у присутності каталізатора k і некаталітичної реакції k₀. Концентрацію тропеоліну у дослідну мить часу знаходять за графіком, концентрацію азотистої кислоти – так, як описано у п. 2. Використовуючи співвідношення , обчислюють каталітичну константу .

Контрольні питання

1. Яким методом вивчають кінетику реакції нітрозування тропеоліну?

2. Що таке "оптична густина" розчину? Як вона пов'язана з концентрацією розчиненої речовини?

3. Що таке кінетична крива?

4. Як визначити швидкість реакції за кінетичною кривою?

5. Що таке каталіз?

6. Якими особливостями характеризується каталітична реакція?

7. У чому полягають причини зростання швидкості реакції при введенні каталізатора?

8. Чи зміниться швидкість реакції нітрозування тропеоліну при збільшенні концентрації NaCl?

9. Що таке "каталітична константа" швидкості реакції? Як її визначають у даній роботі?

10. Яким методом визначають частинний порядок реакції за азотистою кислотою?

Поиск по сайту: