Опыт №2. Зависимость от температуры

В три пробирки наливают по 5мл 0,1М Na₂S₂O₃, а в три другие. Помещают все пробирки в стакан с водой и через 5 – 7 мин., измерив температуру воды в стакане, сливают вместе содержимое одной пары пробирок с H₂SO₄ и Na₂S₂O₃ , и отсчитывают время до начала помутнения. Переливают в стакан немного горячей воды так, чтобы температура воды в стакане увеличилась примерно на . Слив содержимое второй пары пробирок сH₂SO₄ и Na₂S₂O₃ , определяют также время до начала появления мути. Опыт с последней парой пробирок проводят при температуре приблизительно на выше первоначальной.

Результаты записывают в таблицу по форме:

,С	1/Т	Время от начала отсчета времени до помутнения, с	Wусл.=1 ∕ τ ,	lg W

Строят график зависимости логарифма скорости реакции обратной величины абсолютной температуры. Из графика определяют тангенс угла наклона и вычисляют энергию активации: Е=-2,3 tg α

Опыт №3. Зависимость от концентрации катализатора.

В три пробирки наливают по 2 мл 0,1М Na2S2O3 и добавляют по 1, 2, 3мл 0,05М CuSO4 . Кроме того, в первые две пробирки добавляют 2 и 1 мл воды, чтобы общий объем раствора во всех пробирках составлял 5 мл. В другие три пробирки наливают по 5 мл 1М Na2S2O3. Смешивают попарно растворы тиосульфата натрия и серной кислоты и определяют время до помутнения растворов.

Результаты опытов записывают в таблицу по форме:

C (СuSO4), г-ион/л	Время до начала отсчета. до помутнения, τ, с	Wусл.=1/ τ,

Строят график зависимости скорости реакции от концентрации ионов катализатора.

Работа №2.Исследование скорости гидролиза мочевины.

Цель работы.

Получить экспериментальную зависимость скорости гидролиза мочевины от времени в присутствии фермента уреазы и научиться определять скорость реакции по графику.

Водная суспензия соевой муки или арбузных семечек содержит фермент уреазу. Уреаза катализирует гидролиз мочевины по схеме:

H₂N-CO-NH₂ + H₂O 2NH₃ + CO₂

Скорость данной химической реакции можно определить по образованию выделяющегося аммиака.

Определение аммиака можно осуществлять различными методами: титрометрическим, электрометрическим, колориметрическим.

а) Титрометрический метод.

В коническую колбу наливают 30 мл мочевины (0,1М) и устанавливают заданную температуру с помощью водяной бани.После установления необходимой температуры по термометру, помещенному в колбу, добавляют 10 капель суспензии, содержащей уреазу, и отмечают время. Через 5 мин. Из колбы обтирают 5 мл. смеси, добавляют 2 – 3 капли фенолфталеина, быстро титруют раствором 0,01HCl до обесцвечивания. Затем через 5 мин. Отбирают следующую пробу и т. д.

Результаты заносят в таблицу.

№	τ,с	V(HCl), мл	P (NH3)
1	5
2	10
3	15
4	20
5	25

Количество выделившегося аммиака рассчитывают по формуле:

P(NH₃) = C(1/z HCl) V(HCL) 1000

По полученным данным строится график зависимости P(NH₃) от времени (τ). Из полученного графика определяем начальную скорость реакции за пятиминутный интервал:

б) Электрометрический метод.

Метод основан на использовании специальных электродов, чувствительных к концентрации.

Предварительно калибруют прибор по стандартным растворам NH₄Cl.

Для этого измеряют величину э. д. с. гальванического элемента, состоящего из электрода сравнения и ионоселективного электрода, помещенных в 0,1М, 0,01М, 0,001М раствор.

На основе полученных данных строится график, имеющий вид

Рис.1

Затем осуществляют изучение скорости гидролиза мочевины этим методом. В стакан помещают 30мл 0,1М раствора мочевины и измеряют температуру раствора. Если температура отличается от заданной, то ее устанавливают с помощью водяной бани.

В стакан с раствором мочевины помещают электроды и измеряют э. д. с. Затем вносят суспензии уреазы и отмечают время.

Через каждые 3 минуты отмечают величину э. д. с. и заносят в таблицу:

№	τ, с	э. д. с., мв
1	0
2	1
3	2
4	3
5	4
6	5
7	10
8	15
9	20
	25

По графику находят . По формуле определяют концентрацию.

Строится зависимость вида:

τ

Рис.2

Определите скорость реакции за пятиминутный интервал по формуле: