To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Fizykochemiczne metody analizy
Ćwiczenie 3:
Wpływ siły jonowej roztworu na stałą szybkości reakcji.
1.Wstęp
Rozpatrzmy reakcję zachodzącą w roztworze pomiędzy jonami A i B w wyniku której powstaje produkt D:
k - stała szybkości reakcji (1)
Gdy reakcja (1) przebiega z utworzeniem produktu pośredniego C (tzw. reakcja następcza), który jednocześnie w sposób odwracalny może dysocjować w kierunku utworzenia substratów A i B a także częściowo rozkładać się na produkt D, jej równanie można zapisać jako:
(2)
gdzie jest stałą równowagi pierwszego etapu reakcji następczej (2).
Można zauważyć, że mechanizm reakcji (2) jest złożony z etapów elementarnych:
(3a)
(3b)
(3c)
gdzie: k1 - stała szybkości reakcji (2a)
k-1 - stała szybkości reakcji (2b)
k2 - stała szybkości reakcji (2c)
Jeżeli założyć, że szybkość reakcji rozkładu produktu pośredniego C na produkt końcowy D jest znacznie mniejsza od szybkości rozkładu na A i B (k2
(…)
…
[i] - stężenie molowe reagenta
stałą równowagi możemy zapisać jako:
(7)
Wyliczona z równania (7) wartość [C] jest równa:
(8)
Wstawiając (8) do równania szybkości (4) otrzymujemy:
(9)
Wartości współczynników aktywności γiw równaniu (9) można oszacować na podstawie granicznego równania Debye - Hückel'a:
(10)
gdzie: A - współczynnik w równaniu Debye - Hückel'a zi - ładunek i-tego jonu
I - siła jonowa roztworu…
…, przy której występuje maksimum absorpcji ( ) fioletu krystalicznego. Wszystkie pomiary wykonaliśmy przy tej długości fali.
Długość fali: 590 [nm]
Roztwory bazowe: 1M KNO3 0,1 M NaOH
0.03 [g/dm3] (CH3)6N3C19H12)-fiolet krystaliczny
W pierwszej części ćwiczenia wyznaczymy krzywą kalibracyjną, mierząc absorbancję roztworów wzorcowych i kreśląc zależność Abs= f(stężenie molowe fioletu).Roztwory bazowe otrzymane…
… roztworu.
4.Przykład obliczeń:
Przykładowe obliczenia stężeń i [g/l] konieczne do wykreślenia krzywej kalibracyjnej rys. 1
Dane: Fiolet krystaliczny- (CH3)6N3C19H12
= 0,03 g/dm3 V = 2ml => 0,002 dm3 0,03 - 1 dm3 i - 0,002 dm3 i (w 0,1 dm3roztw) = 0,00006 [g/l] , żeby otrzymać stężenie molowe fioletu w 1 dm3 obliczamy
0,00006 - 0,1 dm3 x - 1 dm3 x = 0,0006 [g/l]
I. Krzywa kalibracji.
Tabela 1.Wartości…
…, która wyrażona jest wzorem:
(11)
2.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie doświadczalne zależności stałej szybkości reakcji fioletu krystalicznego z jonami wodorotlenowymi od siły jonowej roztworu, a także określenie jakiego rodzaju ładunek posiada reagujący izomer fioletu krystalicznego.
3. Przebieg ćwiczenia
Do pomiarów użyliśmy spektrofotometru, na którym odczytaliśmy długość fali…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)