2.1. Экспериментальная часть.

Необходимое оборудование:

1. Колба на 250 или 500 см³.

2. Мензурка на 100 см³.

3. Пипетки на 2, 25 и 50 см³.

4. Часы с секундной стрелкой.

Необходимые реактивы:

1. Растворы йодистого калия (или натрия) 0,5 н.

2. Раствор персульфата калия (или натрия) 0,25 н.

3. Раствор тиосульфата натрия 0,1 н.

Методика

В коническую колбу пипеткой вводят 50 см³ раствора персульфата и мензуркой добавляют 100 см³ дистиллированной воды. Пипеткой на 2 см³ вводят первую порцию тиосульфата и добавляют к раствору несколько капель крахмала. Последним вводят 25 см³ раствора йодида и в этот момент замечают время начала реакции. Для удобства последующих вычислений начинают реакцию в тот момент, когда секундная стрелка подходит к нулю.

Начав реакцию, внимательно наблюдают за цветом раствора. В момент появления окраски фиксируют время в минутах и секундах. Записав время, сразу же добавляют в колбу еще 2 см³ раствора тиосульфата и вновь наблюдают за цветом раствора.

Для получения правильных результатов необходимо точно определять момент окрашивания раствора. Чтобы повысить точность измерения времени, концентрируют свое внимание на отрезке времени, непосредственно предшествующем моменту очередного окрашивания. Для этого ко времени предыдущего окрашивания прибавляют интервал между двумя последними их моментами окрашивания и, начиная с этого времени, особенно пристально следят за окраской раствора.

Обработка экспериментальных данных

Прежде всего графическим способом определяют скорость реакции в начальный момент. Для этого рассчитывают количество продукта x, образовавшееся к моменту времени  (момент окрашивания раствора). В нашем опыте оно равно количеству тиосульфата натрия (в г-экв), введенного в реакционную смесь:

x = V_тио 0,1/1000

После этого рассчитывают отношение x/. Как время  от начала реакции до момента окрашивания раствора, так и отношение x/: рассчитывают с точностью до третьего знака после запятой. Данные, полученные из опыта, и вычисленные величины сводят в таблицу.

Объем тиосульфата, см^3	x10^4, г-экв	Время окрашивания, мин и с	, мин	x/10^4, г-экв/мин
0	0
2	2
4	4
6	6
8	8
10	10
12	12
14	14
16	16

По данным последней таблицы строят график, откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат - отношение x/. Полученная прямая отсекает на оси ординат отрезок, равный скорости реакции в начальный момент v_o.

Поскольку исследуемая реакция относится к реакциям второго порядка, ее кинетическое уравнение

v = dx /d = k(a -x)(b -x)

для начального момента (x  0) принимает вид

v_o = k ab.

Начальные количества реагентов рассчитывают из концентраций исходных растворов. Для йодида

a= 250,5/1000 = 12,510^-3 г-экв,

для персульфата

b= 500,25/1000 = 12,510^-3 г-экв.

Зная начальную скорость и начальные количества реагирующих веществ, рассчитывают константу скорости реакции.

Необходимо помнить, что полученное значение константы скорости относится к той величине объема реакционной смеси, которая использовалась для нахождения этой кинетической характеристики реакции (175 см³). Если необходимо вычислить константу скорости, не зависящую от объема (которая стоит в кинетическом уравнении, выраженном через концентрации), необходимо полученную константу скорости умножить на объем реакционной смеси.