Кинетика реакций в растворах
Автор: ilailuza5 • Сентябрь 8, 2018 • Лабораторная работа • 3,386 Слов (14 Страниц) • 476 Просмотры
Содержание
1. Кинетика реакций в растворах …………………………..……..………..……3
2. Исследование влияния катализатора на разложение перекиси водорода…………………………………………………………...………………8
3. Определение энергии активации реакции омыления сложного эфира…………………….………………………………………………………..13
Список использованной литературы…………………………………………...19
Лабораторная работа № 1
Кинетика реакций в растворах
Цель работы: установление зависимости скорости реакции инверсии сахарозы от концентрации раствора и температуры.
1. Теоретическая часть
Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени
[pic 1] (1)
Зависимость скорости реакции выражена законом действующих масс, согласно которому скорость реакции при постоянной температуре в каждый момент времени пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам веществ в уравнении. Для реакции
аА + bB = cC + dD
Скорость равна
[pic 2] (2)
Такая зависимость называется кинетическим уравнением реакции. Если СА=CB=1 моль/л, тогда V=k, то есть константа скорости реакции равна скорости реакции. Константа скорости зависит от природы реагирующих веществ, температуры, катализатора, но не зависит от концентрации реагирующих веществ и является важной характеристикой каждого химического процесса. Ее вы после соответствующих математических преобразований кинетического уравнения.
Рассмотрим реакцию гидролиза сахарозы
[pic 3]
глюкоза фруктоза
В водном растворе эта реакция практически не идет. Её катализируют ионами водорода, добавляя к раствору сахарозы раствор кислоты (гомогенный катализ). Эта реакция бимолекулярна, и ее скорость должна бы описываться кинетическим уравнением
[pic 4] (3)
Однако изменение концентрации воды настолько мало, что ее можно считать постоянной [pic 5]= const. Тогда уравнение (3) примет вид
[pic 6] (4)
После интегрирования уравнения (4) получим уравнение первого порядка
[pic 7] (5)
где: С0 – начальная концентрация сахарозы (t=0);
С – концентрация в момент времени t.
Сахароза и продукты гидролиза относятся к оптически активным веществам, то есть отклоняют поляризованный свет. Угол вращения плоскости поляризации связан с концентрацией С оптически активного вещества и толщиной слоя l.
При толщине слоя l = 10 см, С = 1 г/мл и 20 °С удельное вращение:
для сахарозы [[pic 8]] = +66.55° (правое вращение);
для глюкозы [[pic 9]] = +52,56° (правое вращение);
для фруктозы [[pic 10]] = -91,90° (левое вращение).
где: [[pic 11]] – удельное вращение.
По мере протекания реакции угол вращения плоскости поляризации уменьшается, падает до нуля, а затем становится отрицательным, так как правое вращение сменяется левым. Поэтому и реакцию гидролиза сахарозы называют инверсией.
При условии l = const, кинетическое уравнение (5) принимает вид
...