МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Херсонский национальный технический университет Кафедра экологии и бжд

Рег.№ 5/881-08.12.09

«ОБЩАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ»

Методические указания к проведению

лабораторной работы №1

«ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ГОМОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ»

Херсон 2010

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Общая химическая технология»

Составил ст. преподаватель Кузнецов С.И., количество страниц 16.

Рецензент:

Утверждено на заседании кафедры Экологии и БЖД протокол №1 от 03.09.09 р.

Зав. кафедры Михайлик В.Д.

Работа содержит элементы исследований и проводится по программе учебной исследовательской работы студентов (УИРС)

Знание кинетических закономерностей химических реакций позволяет анализировать процесс и на этой основе активно воздействовать на его параметры с целью выбора оптимальных условий проведения реакций.

Изучение кинетических закономерностей процесса проводится на примере гомогенной реакции, протекающей в твердой фазе, между карбонатом кальция и оксидом молибдена:

Приведенная реакция является необратимой и протекает с заметной скоростью при повышенных температурах (550 - 600С).

1. Цель работы

1.1. Ознакомить студентов с навыками проведения исследований (постановкой задачи, изучением методики проведения эксперимента, проведением исследований, обработкой полученных результатов, составлением выводов).

1.2. На примере гомогенной реакции между карбонатом кальция и оксидом молибдена установить основные кинетические закономерности процесса:

 определить константу скорости реакции;

 определить энергию активации реакции;

 определить порядок реакции;

 определить температурный коэффициент реакции;

 вывести математическую зависимость константы скорости реакции от темпера-туры;

 на основании проведенных исследований составить характеристику процесса с указанием влияния отдельных факторов на процесс.

2. Экспериментальная часть

рис 1. Схема лабораторной установки для изучения кинетических закономерностей гомогенной химической реакции на примере взаимодействия твёрдых реагентов

2.1. Методика проведения работы

Перед началом работы необходимо ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, приведенной в разделе 5. Изучение кинетических закономерностей процесса взаимодействия карбоната кальция с оксидом молибдена проводится на установке, общий вид которой показан на рис. 1. Она состоит из трубчатой печи, блока 4 автоматического управления температурой МРЩПр-54 и торсионных весов 8, на коромысле которых подвешена чашечка 10. Температура в печи фиксируется с помощью термопары 12. Заданную температуру поддерживают с помощью блока 4 либо с помощью автотрансформатора 1.

Исследования на установке проводят в такой последовательности:

 с помощью вилки 5 включают установку в сеть 220В, загорание красной лампочки свидетельствует о том, что прибор МРЩПр-54 включился в работу;

 на автотрансформаторе устанавливают напряжение 220 В;

 открыв дверцу прибора МРЩПр-54, с помощью красного флажка устанавливают температуру 550С;

 при достижении заданной температуры (550С) с помощью торсионных весов взвешивают пустую чашечку 10, затем извлекают ее из печи и заполняют реакционной смесью (). Общая масса с навеской должна быть не более 0,5 г;

 наполненную чашечку вновь опускают в печь, быстро взвешивают и засекают время;

 последующие взвешивания до постоянной массы проводят через каждые 5 мин. Отсутствие изменения массы свидетельствует о том, что реакция полностью завершена. Затем аналогичные измерения проводят при 600С. Результаты записывают в табл.1.

Таблица 1

Результаты исследований

№ опыта	Время реакции t, мин
		Масса навески G, г	, г.	Масса навески G, г.	, г.
1 2 3 4 5 6 7 8 9	0 5 20 25 20 25 30 35 40

По полученным значениям и строим график для двух температур (рис.2).

рис. 2.