Экспериментальная часть. В работе исследуется зависимость константы скорости реакции от начальной концентрации катализатора (по указанию преподавателя)

В работе исследуется зависимость константы скорости реакции от начальной концентрации катализатора (по указанию преподавателя), а также изучается первичный и вторичный солевой эффект.

В каждую из четырех 200 мл мерных колб вливают 25 мл 0, 1 N раствора йода в 4 %-ном растворе КI, прибавляют к нему 25 мл соляной кислоты концентрации от 0, 3 до 1, 5 N (по указанию преподавателя) и разбавляют дистиллированной водой до объема 150 мл.

Ацетон – около 1, 5 г – берут пипеткой (1, 6-2, 0 мл) и сливают в колбочку, содержащую 10 мл воды. Приготовленный раствор ацетона приливают в колбу с раствором йода и кислоты, после чего смесь доводят до метки дистиллированной водой. Момент вливания ацетона принимают за начало реакции. Аналогичную процедуру проделывают с остальными растворами йода с интервалом в 2-3 мин.

Первую пробу объемом 10 мл берут сразу же после доведения смеси до метки взбалтывания. Последующие пробы того же объема целесообразно брать через каждые 15-20 мин (всего 8-10 проб). Чем меньше концентрация кислоты, тем реже следует брать пробы.

Анализ пробы ведут следующим образом: пробу 10 мл вливают в 10 мл 0, 1 N раствора NaHCO₃ и титруют по йоду 0, 01 N раствором Na₂S₂O₃ с крахмалом в качестве индикатора. По ходу реакции время между последовательными титрованиями нужно постепенно увеличивать.

Концентрацию ацетона определяют по уравнению

, (38)

где n_t - количество 0, 01 N Na₂S₂O₃, израсходованного на титрование пробы, мл; n₀ – количество Na₂S₂O₃, которое должно быть израсходовано на титрование в момент начала реакции, мл; N – нормальность раствора Na₂S₂O₃.

Значение n₀ практически определить не удается, поскольку от момента вливания ацетона до момента взятия первой пробы проходит некоторое время. Поэтому для определения n₀ строят график в координатах n = f() и экстраполяцией до = 0 находят искомую величину.

1. Расчет константы скорости проводят для каждой пробы и находят среднее значение.

2. Используя линейную форму уравнения (37), строят графики в координатах . Из наклона каждой прямой находят значения констант скорости и сравнивают с рассчитанными k_ср.

3. Строят график зависимости константы скорости от концентрации кислоты.

4. Данные эксперимента и расчеты помещают в табл. 5.

Таблица 5

Объем титруемой пробы – 10 мл, … г-экв/л, объем прибавленной кислоты – 25 мл, … г-экв/л, Нормальность кислоты - … N
№		n	Cx		k	kср	lg kcp