Определение кинетических характеристик реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода.
Цель работы. Научиться экспериментальным путем определять кинетические параметры: константу скорости реакции.
Задание:Определить константу скорости реакции окисления иодид-ионов пероксидом водорода в кислой среде при комнатной и повышенной (33-380С) температурах. Вычислить энергию активации реакции и температурный коэффициент скорости реакции.
Оборудование и реактивы. Секундомер, бюретка, воронка, мерный цилиндр вместимостью 50 мл, мерная пробирка вместимостью 10 мл, коническая колба вместимостью 250 мл, капельницы, термометр. Растворы пероксида водорода, иодида калия, тиосульфата натрия, серной кислоты, молибдата аммония, крахмала.
Сущность работы.Пероксид водорода в кислой среде медленно окисляет иодид-ионы:
H2O2 + 2I- + 2H+ ® I2 + 2H2O
Скорость реакции измеряется по количеству выделенного иода, для чего в реакционную смесь периодически добавляют по 1 мл раствора тиосульфата натрия, реагирующего с иодом:
I2 + 2S2O32- ® 2I- + S4O62-
Каждую новую порцию тиосульфата натрия добавляют после того, как ранее введенный в смесь тиосульфат натрия полностью прореагирует с выделившимся иодом. Для фиксирования момента окончания реакции в смесь добавляют крахмал, образующий с иодом соединение синего цвета.
Иодид калия и серная кислота берутся в большом избытке, в этом случае реакция протекает по первому порядку. Кроме того, концентрация иодид ионов поддерживается практически постоянной за счет постоянного восполнения при окислении тиосульфата.
Для быстрого окончания реакции после проведения заданного числа измерений в раствор добавляется катализатор (насыщ. р-р молибдата аммония).
Выполнение эксперимента:
1. Готовят реакционную смесь:
- 50 мл раствора иодида калия (цилиндром)
- 5 мл раствора серной кислоты (мерной пробиркой)
- 1,0 мл раствора тиосульфата натрия (из заполненной бюретки)
- 5,0 капель крахмала
- 5,0 мл раствора пероксида водорода (из заполненной бюретки)