Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекция №1. Рис.1. Лабораторная установка для синтеза водорода и алюмосиликатного сорбента:

Рис.1. Лабораторная установка для синтеза водорода и алюмосиликатного сорбента:

1 – электрическая плитка,

2 – термостат,

3 – реакционный сосуд,

4 – термометр,

5 – газоотводная трубка для водорода,

6 – сосуд с водой, через который пропускается водород,

7 – стеклянный цилиндр для сбора водорода.

Способ получения водорода и адсорбента из композиции включает в себя следующие процедуры.

В коническую колбу на 500 см³ количественно переносят 0,75 г алюминия, 1,5 г кристаллогидрата метасиликата натрия (Na₂SiO₄·9H₂O) или 3,75 г жидкого стекла и 7,5 мл дистиллированной воды.

Экспериментальные данные заносят в таблицу 1.

Таблица 1

V₀ – максимальный объем водорода, выделившегося во время протекания данной реакции.

Этот опыт (при комнатной температуре) повторяют 3 раза.

Обработка экспериментальных данных

Для реакций различных порядков выражения для константы скорости k различны:

1) если ,

2) если ,

3) если ,

4)если ,

где с₀, с - концентрации реагирующего вещества в на­чальный момент времени и через время от начала реакции.

В данной работе вместо концентрации исходных веществ измеряется объем выделившегося водорода. Как видно из уравнения реакции,

Следовательно, справедливы соотношения:

5) если ,

6) если ,

7) если ,

8) если

Следует иметь в виду, что только в случае, если реак­ция первого порядка, подставляя объемы кислорода в выражение для константы скорости, получаем констан­ту скорости k. В других случаях получаем постоянную величину k', не равную, а только пропорциональную кон­станте скорости.

Из уравнений следует, что:

9) если ,

10) если ,

11) если ,

12) если ,

Вариант 1. Определение порядка реакции методом подстановки

Для определения порядка изучаемой реакции мето­дом подстановки экспериментальные данные подставля­ют в последние уравнения и рассчитывают , , , .

Константа скорости не зависит от концентрации реаги­рующих веществ, а в данной работе - от объема выде­лившегося кислорода. Следовательно, то уравнение, ко­торое даст приблизительно одинаковые значения кон­станты, укажет на порядок реакции.

Экспериментальные данные и результаты расчета сле­дует представить в виде таблицы 2.

Таблица 2

№	τ, мин	V, см3

Проанализировав результаты, определяют порядок ре­акции получения водорода и рассчитывают константу, как среднее арифметическое:

Вариант 2. Определение порядка реакции графическим методом

В данной работе зависимость объема выделившегося кислорода от времени может быть выражена графически в виде прямой линии в соответствующих ко­ординатах:

для

для

для

для

По экспериментальным данным строят графики в ука­занных координатах. Координаты, в которых зависимость окажется линейной, укажут на порядок реакции. Экспе­риментальные данные и результаты расчета следует пред­ставить в виде таблицы 3.

Таблица 3

После установления порядка реакции определяют кон­станту скорости графически как тангенс угла наклона кинетической прямой по отношению к оси абсцисс.

Лекция №1