Студенческий документ № 00112713 из СПбГУ

Пользователь ср, 16.05.2018 21:33

Отчёт по лабораторной работе на тему: "Исследование кинетики каталитического разложения пероксида водорода газометрическим методом" Выполнили студентки 3 курса 4 группы: Пузык Александра, Степанова Кира

Преподаватель: Трофимова Майя Александровна Цель работы. Изучение кинетики гетерогенного катализа реакции распада пероксида водорода в присутствии диоксида марганца. Теоретические основы. Катализ разложения пероксида водорода диоксидом марганца происходит в окислительно-восстановительном цикле и может быть представлен схемой:

MnO?_2+H_2 O_2+2H^+>?Mn?^(2+)+2H_2 O+O_2, Mn?^(2+)+2H_2 O>?Mn(OH)?_2+2H^+, Mn(OH)?_2+H_2 O_2>?MnO?_2+2H_2 O, где ?MnO?_2 и ?Mn?^(2+)- окисленная и восстановленные формы катализатора, соответственно. Порядок по концентрации H_2 O_2- первый, расчет константы производится по формуле:

k=1/t*ln ([H_2 O_2]?)/([H_2 O_2]). При постоянных температуре и давлении начальная концентрация пероксида водорода [H_2 O_2]? и ее текущая концентрация [H_2 O_2] пропорциональны объемам кислорода, выделившегося к концу реакции V_? и разности между V_? и текущей величиной V:

[H_2 O_2 ]^0~ V_? и [H_2 O_2 ] ~ V_?-V. C учетом полученных выражений формула константы скорости примет следующий вид k=1/t*ln V_?/(V_?-V). Очевидно, что катализатор не распределялся по всему объему раствора с самого начала, поэтому производится поправка формулы на время и объем: k=1/(t-t')*ln (V_?-V^')/(V_?-V), где t^'- момент времени от начала реакции, с которого началось производиться перемешивание (t^'=5 s), V^'- объем при t^'.

Проведение опыта. Экспериментальные значения температуры и концентрации. T_опыта=25?=298.15 K C_(H_2 O_2 )=0.1 M,V_(H_2 O_2 )=20 ml, m_(MnO_2 )=8 mg, V_?=15.2 ml. Ход работы. Первоначально реактор промыли концентрированным раствором соляной кислоты и дистиллированной водой. С помощью пипетки на 20 мл загрузили в него раствор пероксида водорода и термостатировали 10 минут. Затем стаканчик с катализатором бросили в реактор, отверстие закрыли пробкой и включили секундомер.

С интервалом в 15 секунд, а затем в одну минуту проводилось определение объема выделившегося газа. Данные помещены в таблицу, последние значения объема которой отвечают объему газа, выделившемуся по завершении реакции (V_?).

Скачать файлы