Кинетика разложения пероксида водорода

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет имени

Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

Кафедра «Химии»

 

 

 

 

Лабораторная работа №20.

«Кинетика разложения пероксида водорода»

 

 

 

 

 

Работу выполнил:

Студент группы ХТ-112

Работу принял:

Подгорнова Галина Анатольевна

 

Владимир 2014

 

Цель работы: изучение кинетики гомогенной реакции в присутствии катализатора волюметрическим методом.

Теоретическая часть: пероксид водорода в водных растворах самопроизвольно медленно разлагается с образованием кислорода:

 

Однако в присутствии некоторых катионов (         ), анионов

и др., некоторых органических соединений, а также ряда твердых веществ процесс значительно ускоряется. Следовательно, эта реакция в водных растворах может быть гомогенной или гетерогенной в зависимости от природы катализатора. В работе изучается кинетика разложения      в присутствии  иона.

Определяемая экспериментально константа скорости включает в себя константы. Известно, что ничтожно малое количество катализатора вызывает значительное изменение  скорости реакции, причем действие катализатора гомогенно-каталитической реакции пропорционально его концентрации. Исследование кинетики разложения       основано на измерении объема выделяющегося в процессе реакции кислорода и проводиться на установке типа Уолтона-Шпитальского, схема которой представлена на рис.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. установка для исследования кинетики разложения

Пероксид водорода так же как и катализатор, заливается в реактор 1 через патрубок 2. Реактор снабжен водяной рубашкой, соединенной с термостатом. Измерительная система состоит из двух газометрических бюреток 3 и емкостью 50мл с двумя уравнительными сосудами 4. С помощью этих сосудов, сообщающихся с бюретками резиновыми шлангами, возможно приведение давления внутри прибора к атмосферному. Реактор 1 посредством резинового шланга соединен с измерительной системой. Если объем выделяющегося в процессе распада  кислорода  превышает объем газометрической трубки, то с помощью крана Б можно переключить реактор на вторую газометрическую трубку. Кран А позволяет соединить реакционное пространство либо с атмосферой, либо с измерительными бюретками 3.

Ход работы:

Порядок выполнения работы:

1. Предварительно определить исходную концентрацию выданной               С этой целью 1 мл исходной        необходимо поместить в мерную колбу на 100 мл, довести до метки дистиллированной водой. После тщательного перемешивания отобрать пипеткой 2 мл приготовленного раствора и влить в заранее приготовленную коническую колбу на 250 мл с серной кислотой. Титровать 0,1н. раствором       до появления устойчивого розового окрашивания. По среднему из трех результатов вычисляют концентрацию
2. Получить задание.
3. Приготовить исследуемые растворы     в мерных колбах  на 100мл, каждый раз проверяя концентрацию их титрованием 0,1н.
4. Проверить положение кранов на установке : кран А должен быть поставлен в положении                     , кран Б – в положение, соответствующее выбранной бюретке, кран В-открыт.
5. Реактор надежно установить на встряхивателе, быстро влить в него через патрубок 2мл исследуемого раствора       и отмеренное пипеткой заданное кол-во катализатора, быстро закрыть патрубок 2, включить одновременно встряхиватель и секундомер.
6. Реакцию вести до тех пор, пока в течении 4-5мин объем кислорода не будет оставаться постоянным.

 

Ʈ,с