КАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА
Лабораторная работа № 2
КАТАЛИТИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА
Целью работы является исследование кинетики гомогенных каталитических реакций на примере реакции разложения Н2О2 в растворе.
Задачи исследования включают:
- изучение влияния температуры на скорость разложения пероксида в растворе;
- определение энергии активации и порядка реакции разложения пероксида водорода в растворе;
- определение активности катализатора, величины изменения энергии активации и частного порядка реакции по катализатору.
Установка и методика проведения работы
Исходные материалы: 30%-й раствор пероксида водорода; 0,1н раствор
NaOH. Схема установки, используемой в работе, приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Установка для изучения процесса разложения пероксида водорода:
1 – ультратермостат; 2 – реактор; 3 – холодильник; 4 – буферная ёмкость;
5 – калиброванная бюретка
Ход работы
Обработка результатов
Условия проведения эксперимента, полученные данные и рассчитанные характеристики заносим в таблицу 2.
Таблица 2
Расчёт кинетических параметров каталитической реакции
По объему выделившегося кислорода определяем количество разложившегося в растворе пероксида водорода.
Скорость разложения пероксида водорода рассчитываем, пользуясь следующим уравнением:
Переведем значения концентрации перекиси водорода из процентной концентрации в молярную:
Порядок и константу скорости химической реакции находят графическим способом, анализируя зависимость скорости разложения Н2О2 от концентрации пероксида водорода при постоянной температуре.
Рис. 2. Определение константы скорости и порядка реакции
Для определения энергии активации реакции Еa сравнивают константы скорости химической реакции разложения Н2О2, определённые при различных температурах, строят зависимость линейного вида:
lnk = f(1/t); lnk = lnk0 – Ea/RT.
По графическим данным (рис. 3), находим предэкспоненциальный множитель k0 из уравнения Аррениуса:
Рис. 3. Определение энергии активации реакции
Выводы:
