Задачи и задания для самостоятельного решения.

Задача 1. В таблице для реакций N₂O₄→N₂O₃+1∕2O₂ приведены значения констант скоростей при двух температурах. Необходимо вычислить:

а) энергию активации;

б) константу скорости при Т3;

в) температурный коэффициент скорости;

г) количество вещества, израсходованное за время τ

Порядок реакции считать по молекулярности.

Таблица

Реакция	Т1,К		2,К		3,К
N2O4 → N2O3 + 1/2O2	98,2	0,00203	88,2	0,47510	88,2	32	0,93

Решение.

а) для нахождения энергии активации воспользуемся интегральной формой уравнения Аррениуса:

б) для нахождения к3 при Т3 воспользуемся той же формулой уравнения Аррениуса:

в) для определения температурного коэффициента скорости воспользуемся математическим выражением правило Вант – Гоффа:

г) порядок реакции первый, поэтому воспользуемся кинетическим уравнением для реакций названного порядка:

Задание 1. В таблице приведены значения констант скоростей при двух температурах.

Вычислите:

а) энергию активации;

б) константу скорости при Т

в) температурный коэффициент скорости;

г) количество вещества, израсходованное за время τ.

Порядок реакции считать по молекулярности. Начальные концентрации реагирующих веществ (с) – одинаковы.

Таблица

Вар.	Реакция	Т 1 ,К		Т 2 ,К		Т 3,К
1	H2+Br2→2HBr	574.5	0.0856	497.2	0.00036	483.2	60	0.03
2	H2+Y2→2HY	599.0	0.00146	679.0	0.0568	648.2	28	2.83
3	SO2Cl2 → SO2+Cl2	552.2	0.60910	593.2	0.13210	688.2	35	2.5
4	COCl2→CO+Cl2	655.0	0.5310	745.0	67.710	698.2	104.5	0.8
5	2NO→N2+O2	1525.2	0.47059	1251.4	0.1073	1423.2	45	2.83
6	(CH2)3→CH3CH=CH2	833.2	0.00687	923.2	0.146	956.2	40	1.52
7	PH3→1∕2H2+3∕2H2	953.2	0.00183	918.2	0.0038	988.2	80	0.87
8	2HY→H2+Y2	628.4	0.80910	780.4	0.1059	976.2	18	1.87

Экспериментальная часть

Работа №1. Исследование скорости разложения тиосульфата натрия.

Цель: изучить зависимость скорости реакции разложения тиосульфата натрия от концентрации, температуры и концентрации катализатора.

Тиосульфат натрия разлагается в растворе серной кислоты по уравнению реакции:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + SO₂ + S + H₂O

Реакция состоит из следующих стадий:

(очень быстро)

(медленно)

(быстро)

Скорость суммарного процесса определяется второй (медленной) стадией.

Опыт № 1.Зависимость от концентрации.

В пять пробирок наливают из бюреток 0.1М Na₂SO₃ и воду в количествах, указанных в таблице. В другие пять пробирок наливают из бюретки по 5 мл 1М H2SO4 (первый раствор приливают ко второму) и отсчитывают время до начала помутнения содержимого каждой пробирки. Результаты записывают в таблицу по форме:

Объем, мл				C Na2S2O3 а + б + в, моль/л		Время до появления мути, τ, с		Wусл.=1 ∕ τ,
Na2S2O3 (а)	H2O (б)	H2SO4 (в)
1	4	5	0,01
2	3	5	0,02
3	2	5	0,03
4	1	5	0,04
5	0	5	0,05

В этом и следующих опытах измеряется не скорость реакции, а промежуток времени между началом реакции и ее видимым результатом, однако этот промежуток времени обычно пропорционален скорости реакции, поэтому величину назовем условной скоростью реакции W (усл.). Строят график зависимости скорости разложения тиосульфата от концентрации. Какой вывод можно сделать о порядке исследуемой реакции на основании полученной зависимости?