Вплив температури на швидкість реакції

При кімнатній температурі в одну пробірку влийте з бюретки 5 мл розчину тіосульфату натрію (с(Nа₂S₂Oз) = 0,1 моль/л), в іншу - 5 мл розчину сульфатної кислоти (с(Н₂SO₄) - 1 моль/л). Прилийте розчин сульфатної кислоти до розчину тіосульфату натрію, визначте час, який пройшов з моменту зливання розчинів до моменту помутніння. Результати експерименту запишіть у таблицю

Щоб провести аналогічний дослід при 40 °С, пробірки з 5 мл розчину тіосульфату натрію та 5 мл розчину сульфатної (сірчаної) кислоти вміщують у водяну баню з температурою 40 °С. Протягом 5 хвилин обидві пробірки термостатують, а потім до розчину солі доливають розчин сульфатної кислоти (причому, пробірку з тіосульфатом натрію не виймають з бані). Визначте час, який пройшов з моменту зливання розчинів до моменту помутніння. Результати експерименту запишіть у таблицю. Аналогічно проведіть експеримент при 60 °С. Результати запишіть у таблицю 2.

 

Таблиця 2.

Температура	Час до початку помутніння t, с	Відносна швидкість реакції , с –1	Температурний коефіцієнт, g	Енергія активації Еа, кДж/моль
t ,°С	T, K

Обчисліть відносну швидкість реакції за кожної з температур:

v _t = , с ^–1

Побудуйте графік залежності швидкості реакції від температури v = f(t), відкладаючи на осі абсцис температуру, а на осі ординат - відносну швидкість. Розрахуйте температурний коефіцієнт швидкості реакції для кожного інтервалу температур (g_i) та середнє його значення (g_сер):

g₁ = DT₁ =T ₂ - T_1, K;

g₂ = DT₂ =T ₃ - T_2, K;

gсер = DTсер =T ₃ - T_1, K;

За рівнянням Арреніуса визначте енергію активації реакції:

E_a = ln g _сер = ln g_сер.

R- універсальна газова стала (8,31 • 10 ^-3 кДж/(моль•К), де T_х дорівнює Т₂ або T_з.

Результати обчислень занесіть до таблиці та поясніть причину збільшення швидкості хімічної реакції при збільшенні температури. Проаналізуйте характер залежності, що спостерігається, та зробіть висновок, чи змінюється значення Е_А при зміні Т.

Лабораторна робота 5