Определение кинетических характеристик простых односторонних реакций

1. При титровании определяется количество муравьиной кислоты в пробе в момент времени t.
Определим по закону эквивалентов равновесные концентрации муравьиной кислоты (кислота одноосновная, молярная концентрация эквивалента раствора кислоты равна ее молярной концентрации):
СкVк = CоснVосн,
Где Ск - концентрация кислоты, моль-экв/л; Vк – объем раствора кислоты (пробы), см3; Cосн - концентрация основания Ва(ОН)2, моль-экв/л; Vосн – объем раствора основания Ва(ОН)2, см3.
- в момент времени t = 0: Ск0 = CоснVосн/Vк = 0,1*43,53/5 = 0,8706 моль/л;
- в момент времени t = 50: Ск1 = 0,1*40,40/5 = 0,808 моль/л;
- в момент времени t = 100: Ск2 = 0,1*37,75/5 = 0,755 моль/л;
- в момент времени t = 160: Ск3 = 0,1*35,10/5 = 0,702 моль/л;
- в момент времени t = 220: Ск4 = 0,1*31,09/5 = 0,6218 моль/л.
Результаты расчета представим для удобства в форме таблицы:
Реакция, параметры, условия протекания t, мин Результат контроля за ходом реакции
C2H5OH + HCOOH →
→ HCOOC2H5 + H2O
Ск
0 0,8706
50 0,808
100 0,755
160 0,702
220 0,6218
2 . Определение порядка и константы скорости графическим методом:
Для реакций нулевого порядка линейный характер имеет функция С = f(t); для реакций первого порядка ln С = f(t); для реакций второго порядка 1/ С = f(t); для реакций третьего порядка 1/ С2 = f(t).
По данным уравнениям произведем расчеты и построим графики:
t, мин C(HCOOH), моль-экв/л lnCк (1/Cк), моль-экв-1/л-1 (1/C2к), моль-экв-2/л-2
0 0,8706 -0,138 1,149 1,319
50 0,808 -0,21 1,238 1,532
100 0,755 -0,28 1,325 1,754
160 0,702 -0,354 1,425 2,029
220 0,6218 -0,475 1,608 2,586
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 Зависимость Ск= f(t)
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 Зависимость ln Cк = f(t)
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 3 Зависимость 1/Ск = f(t)
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 4 Зависимость 1/(Ск)2 = f(t)
В большей степени имеет линейный характер зависимость для случая «1» (рисунок 1), порядок реакции нулевой