Методические указания в сжатой форме знакомят студентов с основными теоретическими положениями, относящимися к данной лабораторной работе или группе лабораторных работ со схожей тематикой,

• Название: Методические указания в сжатой форме знакомят студентов с основными теоретическими положениями, относящимися к данной лабораторной работе или группе лабораторных работ со схожей тематикой,
• Дата: 10.10.2022
• Размер: 1.55 Mb.
• Имя файла: LR_1 (2).doc
• Тип: Методические указания; #726233
• страница: 13 из 28

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.

Лабораторная работа № 6. Кинетика окисления иодида калия персульфатом аммония

Цель работы

Определить константу скорости реакции окисления иодида персульфатом аммония при заданных начальных концентрациях реагентов.

Сущность работы

Реакция окисления иодида калия персульфатом аммония 2KI + (NH₄)₂S₂O₈ = I₂ + K₂SO₄ + (NH₄)₂SO₄ (или в ионной форме: ) протекает с выделением йода по суммарному второму порядку (по первому порядку для каждого из компонентов). Лимитирующей стадией процесса является образование промежуточного продукта – иона иодсульфата: , который разлагается по реакции: . Образование йода можно увидеть по посинению раствора крахмала. Крахмал является очень чувствительным реагентом на молекулярный йод. Поэтому даже при самой малой скорости реакции при сливании компонентов раствор быстро окрасится в синий цвет. Чтобы задержать появление окраски, в систему добавляется строго определенное количество тиосульфата натрия, который реагирует с выделяющимся йодом по реакции: I₂ + 2Na₂S₂O₃ = Na₂S₄O₆ + 2NaI. Когда весь тиосульфат израсходуется, появляется синяя окраска крахмала. Время, необходимое для реакции тиосульфата может быть измерено по секундомеру.

Оборудование и реактивы

Бюретка объемом 25 мл – 4 шт.; мерная пипетка объемом 5 мл (для крахмала) – 1 шт.; секундомер; колба круглая объемом 100 мл – 5 шт.; химический стакан объемом 50 мл – 5 шт; химический стакан объемом 25 мл (для персульфата) – 1 шт.; иодид калия – 0,2 М раствор; тиосульфат натрия – 0,02 М раствор; крахмал – 1 % раствор; персульфат аммония – 0,2 М раствор.

Выполнение работы

1. В каждую из 5 колб при помощи маркированных бюреток отмерить порции растворов иодида калия, тиосульфата натрия и дистиллированную воду в количествах, указанных в таблице 1. Мерной пипеткой объемом 5 мл в каждую колбу отобрать порцию крахмала. Содержимое колб перемешать.

2. В маркированный химический стакан объемом 25 мл отмерить указанный объем персульфата, вылить в колбу с приготовленной реакционной смесью и одновременно включить секундомер.

3. При появлении синего окрашивания секундомер останавливают и записывают время опыта.

4. П.п. 2 и 3 выполнить для всех колб.

№	Объем растворов, мл							Время, с
	KI	Na2S2O3		H2O	крахмал	(NH4)2S2O8	Vобщ
Вариант 1
1	10	2	8		5	10	35
2	10	4	6		5	10	35
3	10	6	4		5	10	35
4	10	8	2		5	10	35
5	10	10	0		5	10	35
Вариант 2
1	12	2	9		5	12	40
2	12	4	7		5	12	40
3	12	6	5		5	12	40
4	12	8	3		5	12	40
5	12	10	1		5	12	40
Вариант 3
1	14	2	10		5	14	45
2	14	4	8		5	14	45
3	14	6	6		5	14	45
4	14	8	4		5	14	45
5	14	10	2		5	14	45
Вариант 4
1	16	2	16		5	16	55
2	16	4	14		5	16	55
3	16	6	12		5	16	55
4	16	8	10		5	16	55
5	16	10	8		5	16	55
Вариант 5
1	18	2	17		5	18	60
2	18	4	15		5	18	60
3	18	6	13		5	18	60
4	18	8	11		5	18	60
5	18	10	9		5	18	60

Содержание протокола лабораторной работы

1. Концентрация раствора иодида калия

2. Концентрация раствора тиосульфата натрия

3. Концентрация раствора персульфата аммония (или натрия)

4. Часть таблицы 1, соответствующая номеру Вашего варианта с отмеченным временем протекания реакции

Обработка результатов эксперимента

Заполнить таблицу:

№ опыта	Среакция(KI), моль/л	С(KI), моль/л	ki, моль−1·л·с−1		( )2
			=…..		( )2 = …..

C_{реакция}(KI) – концентрация иодида калия, израсходованного на реакцию с персульфатом натрия (аммония)

,

где, С_исх(Na₂S₂O₃) – концентрация тиосульфата натрия, указанная на емкости с реактивом, моль/л; V(Na₂S₂O₃) – объем тиосульфата натрия, взятый на приготовление реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл; V_общ – общий объем реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл.

С_(KI) – концентрация иодида калия в данный момент времени

,

где С₀(KI) – концентрация иодида калия в реакционной смеси в начальный момент времени ( = 0 с.), моль/л

,

где С_исх(KI) – концентрация иодида калия, указанная на емкости с реактивом, моль/л; V(KI) – объем иодида калия, взятый на приготовление реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл; V_общ – общий объем реакционной смеси согласно номеру варианта по табл. 1, мл.

Константа скорости реакции k рассчитывается по формуле:

.

Среднее значение константы скорости реакции:

,

где n – количество опытов, n = 5.

2. Рассчитать вероятную (для 95 %) ошибку определения средней константы скорости процесса:

.

3. Найти относительную погрешность:

.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Ход эксперимента.

4. Экспериментальные данные (см. протокол к лабораторной работе).

5. Обработка экспериментальных данных.

6. Вывод.