1.7. Вопросы

1. Стандартная энтальпия образования метилового спирта СН₃ОН _(ж) равна -238,7 кДж/моль. Напишите термохимическое уравнение реакции, к которой относится этот тепловой эффект.

2. При каких условиях изменение внутренней энергии может служить критерием направления процесса?

3. На основе известных значений стандартной энергии Гиббса для реакций окисления титана и кремния определите, возможно, или нет окисление титана, если его нагревание выполнять в тигле, содержащем SiO₂.

4. Найдите тепловой эффект реакции 2C +2H₂ = C₂H₄, если известны тепловые эффекты H следующих реакций:

C₂H₄ + H₂ = C₂H₆ ; H = -136, 95 кДж

C +O₂ = CO₂ ; H = -393,51 кДж

C₂H₆ + 7/2О₂ = 2CO₂+ 3H₂O_(ж); H = -1559,83 кДж

H₂ + 0,5 O₂ = H₂O_(ж); H = -285,84 кДж

5. Выясните в каком направлении будут протекать следующие реакции:

BaCl_{2 (г)} + Na₂SO_{4 (p)} = BaSO_4(л) + 2NaCl_(p)

NaCl_(p) + KNO_3(p) = NaNO_3(p) + KCl _(p)

В таблице представлены значения _fG^o для соответствующих солей:

Соль	BaCl2 (г)	Na2SO4 (p)	Ba SO4(л)	NaCl(p)	KCl(p)	KNO3(p)	NaNO3(p)
fG^o,кДж/моль	-810,8	-1260,3	-1353,1	-392,5	-413,3	-392,8	-413,3

2. ИЗУЧЕНИЕ СКОРОСТИ ИНВЕРСИИ

ТРОСТНИКОВОГО САХАРА

2.1. Цель работы

Выполнить реакцию инверсии тростникового сахара, определить с помощью поляриметра концентрацию сахара в реакционной смеси через заданные промежутки времени и по полученным данным рассчитать среднюю константу скорости и порядок реакции.

2.2. Общие указания

1. Подготовьте краткую теорию к отчету в соответствии с планом:

• основные понятия химической кинетики (скорость, константа скорости, молекулярность, ЗДМ, порядок реакции);

• базовые положения теорий химической кинетики (ТАС и ТАК);

• уравнения формальной кинетики;

• методы определения порядка химической реакции.

2. Сущность исследования. Инверсия сахара является гидролитическим разложением сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ на глюкозу и фруктозу по реакции:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆ (2.1)

Эта реакция протекает практически необратимо и по механизму относится к бимолекулярным. Поэтому ее скорость определяется согласно ЗДМ уравнением:

v₁ = k c(С₁₂Н₂₂О₁₁) c(Н₂О) (2.2)

Однако реакция протекает в присутствии значительного избытка воды. Это делает убыль воды пренебрежимо малой и позволяет принять концентрацию воды за постоянную величину, входящую в константу скорости. Поэтому уравнение (2.2) может быть преобразовано к виду:

v₁= k c(С₁₂Н₂₂О₁₁) (2.3)

В итоге реакцию инверсии тростникового сахара рассматривают как реакцию первого порядка с константой скорости:

(2.4)

где с_о, с_ - концентрация сахара в исходном растворе и на момент времени .

2.3. Реактивы и оборудование

Поляриметр, водяная баня, термометр, секундомер, промывалка с дистиллированной водой, фильтровальная бумага, колбы конические вместимостью до 150 см³ - 2 шт, мерная колба вместимостью 50 см³ - 2 шт, пипетка мерная на 50 см³ - 1 шт, 20% - ный раствор сахарозы, 2 н раствор НСl.