Экспериментальная часть

Опыт 4.2.1. Зависимость скорости реакции от температуры.

Расчет энергии активации

Зависимость скорости реакции от температуры изучается
на примере реакции

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂ + H₂O + S. (4.33)

Налейте в одну пробирку 5 мл 0, 1 М раствора Na₂S₂O₃, а в дру­гую – 5 мл 1 М раствора H₂SO₄. Поместите обе пробирки в термостат с водой комнатной температуры и через 5 мин запишите в таблицу показания термометра – t ₁. He вынимая пробирку с Na₂S₂O₃ из стакана с водой, добавьте в нее содержимое пробирки с H₂SO₄и начните отсчет времени по секундомеру с момента перемешивания до появления опалесценции (легкого помутнения). Запишите время протекания реакции при данной температуре – τ ₁.

В две другие пробирки налейте такие же объемы раство­ров Na₂S₂O₃ и H₂SO₄. Поместите пробирки в термостат и нагрейте воду до температуры на 10 ° выше комнатной (t ₂ = t _l + 10°). За­тем проделайте опыт так же, как и в первом случае, и отметьте время по секундомеру – τ ₂.

Точно так же поступите с третьей парой пробирок, по­высив температуру воды еще на 10°, т. е. t ₃ = t ₂ + 10°. Запишите время по секундомеру – τ ₃. Результаты опытов запишите в табл. 4.1.

Т а б л и ц а 4.1

Рассчитайте температурный коэффициент скорости реак­ции γ:

γ ₁ = τ ₁ / τ ₂; γ ₂ = τ ₂ / τ ₃; γ ₃ = (γ ₁ + γ ₂) / 2; γ _ср. = (γ ₁ + γ ₂ + γ ₃) / 3. (4.34)

Сделайте вывод о влиянии температуры на скорость реак­ции.

Энергию активации рассчитайте по уравнению Аррениуса

Е_а = 2, 303· R · lg (4.35)

для температур Т ₁и Т ₂, T ₂ и Т ₃, а также среднюю Е_а.

Опыт 4.2.2. Влияние площади поверхности раздела

Реагирующих веществ на скорость реакции

В гетерогенной системе (Полумикрометод)

Вариант 1. Взаимодействие карбоната кальция