Определение константы скорости реакции каталитического разложения пероксида водорода

I. Цель эксперимента

1. определение константы скорости реакции каталитического разложения перекиси водорода;

2. овладение методами отслеживания концентрации в реакционной системе путем измерения объема реакционной системы с целью изучения скорости реакции.

II. Принцип эксперимента

Реакция разложения перекиси водорода происходит медленно, когда катализатора нет. Добавление катализатора повышает скорость разложения. Химическое измерение реакции разложения перекиси водорода выглядит следующим образом:

H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g)

ЕслиКИДля катализатора, вКИШаги каталитического разложения под действием:

KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l)(Медленно)

KIO = KI(l) + 1/2O2(g)

Поскольку * шаг намного медленнее, чем второй шаг, * шаг является шагом управления реакцией. Таким образом, можно предположить, что уравнение скорости реакции:

-dcA/dt = к'cKIcA

В формуле,cАРеакция в системе реакциитМоментH2O2Концентрация, потому чтоКИКонцентрация остается неизменной во время реакции, поэтому верхняя формула может быть упрощена до

- dIcA / dt = kIcA（14.1)

Формулак = к'cKI,Интеграция разделительных переменных:

когдат = 0Время,CA=C0*т = тВремя,CA=C t;

Определенная интегральная формула:

ААКТААkdtcdc00 （14.2)

Интегрированные результаты:

0lncktct???（14.3)

ТипТКТ~ЛНПрямое уравнение. Во время реакции измеряются различные моменты.тКонцентрация кислорода в реактивной системе.КТПолучить несколько группКТАтПосле данных,инктзатРисунок, чтобы получить прямую линию, показывающую, что реакция является первичной реакцией (квазипервичной реакцией), прямой наклонкА.

Физико - химический метод исследования состоит в том, чтобы использовать физический метод для измерения концентрации компонента реактивной системы, так называемый физический метод состоит в использовании определенных физических свойств компонента или компонента реактивной системы (таких как объем, давление, электродвижущая сила, преломление, вращение и т. Д.), которые имеют определенные однозначные функциональные отношения с ним, путем измерения изменений физических свойств в системе, косвенное измерение изменения концентрации. Преимущество этого физико - химического экспериментального метода Zui заключается в том, что он позволяет отслеживать изменения физических свойств компонентов или компонентов системы, что позволяет в любой момент определять концентрацию компонентов или компонентов системы реакции без необходимости прекращения реакции.

вH2O2В процессе каталитического разложениятМоментH2O2Концентрация может быть получена путем измерения объема кислорода выделяемого при разложении в течение соответствующего периода времени. Объем выделяемого кислорода разлагается.H2O2Количества пропорциональны, а коэффициент пропорциональности является фиксированным. АВпредставлениеH2O2Объем кислорода, выделяемого при полном разложении,В тПоказатьH2O2втПри временном разложении выделяемого объема кислорода:

Ко∝ВВ,КТ (ВВ -Вт)

Эти отношения (14.3) Формула, да:

В(ВВ -Вт)= - kt + ln ВВэй(14.4)

ЕслиВ(ВВ -Вт) ДатРисунок выполнен по прямой линии, то есть проверка является реакцией первого уровня; По прямому наклонумвыводимая константа скоростикА,м = - кА.(14.4)заВ(ВВ -Вт)...- тПрямое уравнение, формулаВВ качествеH2O2Объем кислорода, выделяемого при полном разложении, температура реакции иКИКонцентрация определенная, она не меняется со временем. В ходе эксперимента нужно определить только различные моменты, когда происходит реакция.твремяH2O2Объем кислорода, выделяемого при разложениит(Некоторые данные)Конец реакцииH2O2Объем кислорода, выделяемого при полном разложенииВ(данные), вВ(ВВ -Вт) ДатРисуем прямую линию с наклоном -кС помощью диаграммы можно определить константу скорости реакции.кА.

Втакже может быть непредсказуемым, рассчитывается методом, описанным в « обработке данных». Поскольку данные регистрируются с равными интервалами времени, теорема Лагранжа показывает,

В результатеln(дВт/дт)- Да.тРисунок, результат данных имеет сильную линейную закономерность, которая определяет наклон прямоймМожно получить константу скорости реакции.к/мин-1=- Да.мА.