Выполнение работы

Установить значение заданной преподавателем температуры воды в термостате вращением головки контактного термометра. При этом следить за перемещением указателя на верхней шкале термометра. Включить термостат, и пока устанавливается требуемая температура, приготовить необходимые реагенты.

В мерную колбу на 250 мл налить 25 мл 0,1 н раствора иода в 4 %-ном растворе KJ, добавить заданный объём 1 н соляной кислоты и долить водой, чтобы до метки оставалось 25 – 30 мл. На аналитических весах взвесить колбочку с притёртой пробкой, куда налито 10 – 15 мл воды, после чего в неё с помощью градуированной пипетки добавить 1,5 г ацетона (его плотность 0,792 г/см³). Снова взвесить колбочку и по разности определить массу взятого ацетона. Колбы погрузить в воду термостата, куда поместить также колбу с дистиллированной водой.

Колбы в термостате выдержать 10 – 15 мин, после чего в колбу с раствором иода вылить содержимое колбочки с ацетоном, ополоснуть последнюю двумя небольшими порциями термостатированной воды, которые также вылить в первую колбу, после чего объём раствора в ней довести этой же водой до метки. Тщательно взболтать раствор в колбе, отметить по часам этот момент как начало реакции¹ и тотчас отобрать пипеткой на 25 мл первую пробу, которую вылить в колбу для титрования, содержащую 25 мл 0,1 раствора NaHCO₃. Колбу с реакционной смесью снова поместить в термостат, где и выдерживать до конца опыта, не извлекая из воды при взятии проб.

Содержание иода во взятой пробе определить титрованием 0,01 н раствором Na₂S₂O₄ в присутствии крахмала. Вторую и последующие пробы для титрования брать через промежутки времени, указанные преподавателем. Чем выше температура, при которой идёт реакция, тем чаще необходимо брать пробы.

Результаты измерений и расчёта представить в виде таблицы.

№ пробы

Время астрономи­ческое

Время от начала опыта t, мин

Объём Na2S2O4, мл

Концентрация иода сА

Концентрация Н3О^+ сВ

k

Вопросы для самопроверки

1. Почему не всегда можно записать кинетическое уравнение по уравнению реакции?

2. Каков физический смысл константы скорости реакции? Какие факторы влияют на её величину?

3. Каков механизм иодирования ацетона в кислой и щелочной средах? Чем можно подтвердить указанную последовательность стадий и природу лимитирующей стадии?

4. Для чего взятую для титрования пробу реакционной смеси, содержащей иод, необходимо добавлять к раствору гидрокарбоната натрия?

Задачи

1. Константа скорости реакции омыления этилацетата щёлочью (реакция второго порядка) равна 0,11 моль^–1лс^–1. Какова будут концентрации через 10секунд и через 10 минут после начала реакции, если начальные концентрации едкого натра 0,05 моль/л, а эфира 0,10 моль/л?

2. Формальдегид окисляется пероксидом водорода (реакция второго порядка) в соответствии с уравнением

НСНО + Н₂О₂  НСООН + Н₂О.

Смешаны одинаковые объёмы одномолярных растворов НСНО и Н₂О₂. Через два часа концентрация муравьиной кислоты становится равной 0,215 моль/л. Вычислите константу скорости реакции и определите, через какой промежуток времени прореагирует 90 % исходных веществ.

3. Газофазную реакцию 2А  В контролировали измерением общего давления в зависимости от времени. Были получены следующие результаты:

Время, с	0	100	200	300	400
Давление, кПа	53,32	42,92	38,39	35,72	34,12

Каков порядок реакции и значение константы скорости? За какое время реакция пройдёт на 99 %?