في تصنيف الكيمياء الفيزيائية بواسطة

كيف يمكن تعيين ثابت السرعة بطريقة المعايرة؟

شرح تجربة تعيين ثابت السرعة بطريقة المعايرة

تعيين ثابت السرعة للتفاعل الكيميائي بطريقة المعايرة

كيف يمكن تعيين ثابت السرعة بطريقة المعايرة؟


1 إجابة واحدة

0 تصويتات
بواسطة

تعيين ثابت السرعة بطريقة المعايرة

نظرية التجربة

- يتناسب معدل التفاعل الكيميائي مع تراكيز المواد المتفاعلة ، ويعبر عن ذلك غالبًا بدلالة تركيز إحدى المواد المتفاعلة أو الناتجة عن التفاعل، أي:

حيث تركيز (c) إحدى المواد المتفاعلة و (x) تركيز إحدى نواتج التفاعل عند الزمن t.

 - وللتفاعل العام التالي: 

نواتج → A + B + C

حيث يمكن التعبير عن معادلة التفاعل بالصيغة التالية:

- حيث (k) ثابت سرعة التفاعل، ومرتبة التفاعل (n) هي مجموع الأسس بمعادلة معدل التفاعل ، أي:

n = n1 + n2 + n3

- ولتفاعل من المرتبة الثانية متضمنا أكسدة إلا يوديد بفــــوق الكبريتات Persulphate كما يلي:

 -2I + S2O8-2 → I2 + 2SO42

يمكن كتابة معادلة معدل التفاعل:

حيث b , a تراكيزات فوق الكبريتات والأيودين على التوالي.

- إذا تواجدت إحدى المواد المتفاعلة بكمية فائضة بحيث يظل تركيزها ثابتاً بشكل ملحوظ أثناء التفاعل.

- عندها يتبع التفاعل حركية التفاعل ذي الدرجة الأولى.

- ولنفرض أن تركيز الأيوديد بالتفاعل السابق كان كبيراً بحيث لم يتغير تقريبًا أثناء التفاعل.

- ولذلك تختزل عندها المعادلة (2) إلى ما يلي:

- بأجزاء التكامل وتطبيق الظروف عندما 0 = أو 0 = x نحصل على ما يلي:

حيث k = b k2 

لذا يعطي رسم ( log (a - x مقابل t خطاً مستقيما تحدد قيمة 'K من ميله.

الأدوات والكيماويات اللازمة للتجربة

  • ثرموستات (مثبت أوتوماتيكي لدرجة الحرارة)
  • ساعة توقيت 
  • ثلاث قارورات مخروطية مع سداداتها 
  • محلول مشبع لفوق كبريتات البوتاسيوم 
  • 0.4 من محلول أيوديد البوتاسيوم 
  • 0.01 من محلول ثيوكبريتات الصوديوم 

خطوات العمل للتجربة

- يوضع 50 مل من محلول 0.4N أيوديد البوتاسيوم بقارورة مخروطية موزنة.

- تعلق القارورة بالثرموستات عند درجة الحرارة o25م.

- يخفف 1 مل من محلول فوق كبريتات البوتاسيوم بالإضافة 80 مل ماء ويؤخذ 50 مل من الناتج ليوضع بقارورة مخروطية وتعلق بالثرموستات.

- عند ثبوت درجة حرارة المحلولين عند o25م يضاف محلول يوديد البوتاسيوم إلى محلول فوق كبريتات البوتاسيوم وتشغل ساعة التوقيت حينها. 

- من المهم غلق القارورة بعد الخلط لمنع تطاير الأيودين من الخليط المتفاعل.

- بأزمنة مقاسة ومسجلة مقدارها (60,50,40,30,20,15,11,8,3 دقيقة) يسحب 10 مل من الخليط المتفاعل بواسطة ماصة ويفرغ بحجم كبير من الماء.

- إذا يكون لهذا التخفيف بالماء دور بإيقاف التفاعل بينما تتم عملية المعايرة.

- يرشح كل 10.0 مل من النموذج بـ 0.01N من كبريتات الصوديوم المحضر آنيا (وليكن x مل) مستخدماً النشا ككاشف للتفاعل.

- كما يخلط 50 مل من أيوديد البوتاسيوم مع المتبقي من محلول فوق كبريتات البوتاسيوم المخفف وتغلق القارورة بالسدادة ثم توضع القارورة بدرجة حرارة 60o طيلة مدة التجربة.

- يبرد المحلول بعدها ويبقى عند درجة الحرارة 25oم لمدة لا تقل عن 15 دقيقة ثم يعاير 10 مل منه بمحلول 0.01N كبريتات الصوديوم (وليكن a مل).



اسئلة متعلقة


1 إجابة
1 إجابة
1 إجابة
1 إجابة

التصنيفات



...