Ход работы. Пользуясь мерным цилиндром или пипеткой в коническую колбу на 150 мл последовательно вносят: 10 мл 0,4 % KI и 1 мл 1М раствора серной кислоты

Пользуясь мерным цилиндром или пипеткой в коническую колбу на 150 мл последовательно вносят: 10 мл 0,4 % KI и 1 мл 1М раствора серной кислоты. Колбу помещают в термостат ( C) на 10 мин. Если термостат отсутствует, то колбу ставят на воздух при комнатной температуре. При этом следует избегать случайного нагревания колбы, т.е. не ставить ёё вблизи нагревательных приборов и не согревать рукой, т.к. всякое изменение температуры скажется на скорости реакций.

Реакция 2 + = + 2 (1) протекает практически мгновенно и сопровождается незначительным тепловым эффектом, т. К. для реакции взяты очень малые массы реагирующих веществ.

В отдельную пробирку помещают 10 мл 0,05 М раствора имеющего ту же температуру, что и и . В колбу с раствором, содержащим HI, из бюретки добавляют 0,5 М раствора и пять капель крахмала (индикатор на йод) и 10 мл 0,05 М раствора , эквивалентные А мл 0,05 М раствора тиосульфата натрия (см. ниже). Тщательно перемешивают содержимое колбы и по секундомеру или по часам отмечают в таблице (см. в конце работы) время первого появления голубого окрашивания . Быстро прибавляют из бюретки ещё 1 мл 0,05 М раствора , перемешивают (вледствии чего голубое окрашивание исчезает) и вновь отмечают время появления голубого окрашивания и т.д., повторив эти операции 4-5 раз. Затем прибавляют несколько капель 0,1 М раствора молибдата аммония (катализатор) и выделившийся йод титруют 0,05 М раствором до исчезновения голубой окраски.

Таким образом устанавливают, какому общему числу А мл 0,05 М раствора (считая с самого начала работы) эквивалентны взятые для работы 10 мл 0,05 М раствора .

При добавлении пероксида и тиосульфата идут реакции:

2 HI + = + 2

+ 2 = 2 KI +

Обе эти реакции протекают значительно медленнее, чем реакции образования HI (реакция 1). Особенно медленно идет реакция (2), она является лимитирующей. Концентрацию HI можно считать постоянной, а скорость реакции (2) будет определяться лишь концентрацией (в условиях опыта). Таким образом, реакция (2) является фактически реакцией первого порядка.

Промежутки времени , и т.д. отсчитывают от момента окрашивания , принимаемого за начало опыта. Таким образом, в начальный момент опыта содержится А -1 мл 0,05 М раствора и, следовательно, a = А-1. К моменту второго появления окрашивание прореагирует еще 1 мл 0,05 М раствора и, следовательно x =2 и т.д.

Вычисления.

Для вычисления константы скорости реакции удобнее использовать следующее уравнение:

K =

Подставив в это уравнение значение А и x в миллилитрах 0,05 М раствора , t – в минутах, вычисляют константу скорости К отдельно для каждого промежутка времени , и т.д. с точностью до третьего десятичного знака.

При тщательной работе разница в найденных для каждого промежутка времени значениях константы не должна превышать несколько тысячных долей. Это указывает на то, что константа скорости не зависит от концентрации пероксида водорода. Берут среднее арифметическое значение константы скорости, указав температуру, при которой проводился опыт. Результаты работы заносятся в таблицу, учитывая, что 10 мл 0,05 М раствора эквивалентны 10 мл 0,05 раствора (А = 10) .

Таблица 6

Появление окрашивания	Промежутки времени между окрашиваниями	А-1- x	lg (А-1- x)	lg (А-1)- lg (А-1- x)

Дата добавления: 2014-12-27