Целью работы является экспериментальное определение кинетиче- ских параметров химической реакции: порядка реакции и энергии акти- вации.
Исследуется реакция между тиосульфатом натрия и серной кисло- той, которая описывается уравнением:
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S+ H2O
Один из продуктов реакции (сера) по ходу реакции образуется в виде очень мелких, невидимых вначале, коллоидных частиц, взвешен- ных в воде. Когда количество серы возрастает, её частицы начинают со- единяться между собой (коагулировать) и становятся заметными благо- даря тому, что рассеивают свет.
Рассеяние света коллоидными частицами серы наблюдается в виде голубоватого окрашивания раствора, напоминающего слабое свечение. Это явление называется опалесценцией. При проведении эксперимента необходимо измерять промежуток времени между двумя моментами: моментом начала реакции и моментом, когда становится видимой опа- лесценция.
Этот промежуток принимается за время протекания реакции (). Величина, обратная , пропорциональна скорости реакции (V); единица её измерения – с-1. Далее для краткости эту величину будем называть скоростью реакции.
При выполнении работы проводятся три опыта.
Первый опыт выполняется при различных концентрациях тиосуль- фата натрия, в то время как концентрация серной кислоты берется оди- наковой для всех измерений в этой серии. В этом опыте выявляется за- висимость скорости реакции от концентрации тиосульфата натрия.
Во втором опыте переменной величиной является концентрация серной кислоты, в то время как концентрация тиосульфата натрия под- держивается постоянной. В этом опыте определяется скорость реакции в зависимости от концентрации серной кислоты.
Объединив измеренные зависимости скорости реакции от концен- траций тиосульфата натрия и серной кислоты, получают уравнение, свя- зывающее скорость реакции с обеими переменными концентрациями реагентов. Это и будет уравнение закона действующих масс или кине- тическое уравнение реакции:
kC
V
n1
Na 2 S 2 O3
n2
C
H 2 SO 4
Неизвестными величинами, которые нужно определить, являются показатели степени n1 и n2, т.е. кинетический порядок реакции по тио- сульфату натрия и серной кислоте. Их установление является целью двух первых опытов.
Достарыңызбен бөлісу: |