12213

Определение порядка реакции окисления йодид-ионов ионами трехвалентного железа

Лабораторная работа

Химия и фармакология

Лабораторная работа №2 Тема: определение порядка реакции окисления йодидионов ионами трехвалентного железа. Цель: определить частные и общий кинетический порядок реакции Fe3I→Fe2I Использованные формулы: 1 где: n1 частный порядок реакции по ионам же

Русский

2013-04-24

30.92 KB

61 чел.

Лабораторная работа №2

Тема: определение порядка реакции окисления йодид-ионов ионами трехвалентного железа.

Цель: определить частные и общий кинетический порядок реакции

Fe3++I-Fe2++I

Использованные формулы:

,        (1)

где:  n1 – частный порядок реакции по ионам железа

n2 – частный порядок реакции по йодид-ионам

,           (2)

где:  n – общий порядок реакции.

Ход работы:

  1.  Определение частного порядка реакции по ионам трехвалентного железа

Приготовили 4 раствора с различной исходной концентрацией нитрата трехвалентного железа согласно методическому указанию.

Приготовили раствор сравнения, смешав растворы йода и крахмала.

В колбы с раствором нитрата трехвалентного железа поочередно добавляли по 3 капли раствора крахмала, 0,5 мл раствора Na2S2O3 и затем – 10 мл раствора KI. Замеряли время, за которое раствор приобретал окраску близкую к таковой для раствора сравнения. Результаты измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1

Величины

Колба 1

Колба 2

Колба 3

Колба 4

Начальная концентрация ионов железа в относительных единицах, [Fe3+]0i/[Fe3+]01

1

2

3

4

ti, с

421,2

189,6

123,6

81,6

1/ti~v0i, с-1

0,00237417

0,005274

0,008091

0,012255

vнач = v0i/v01=t1/ti в относительных единицах

1

2,221519

3,407767

5,161765

ln (t1/ti)

0

0,798191

1,226057

1,641279

ln [Fe3+]0i/[Fe3+]01

0

0,693147

1,098612

1,386294

На основании полученных данных построили график зависимости . Тангенс угла наклона графика к оси ОХ есть частный порядок реакции по ионам железа. График представлен на рисунке 1.

Рисунок 1

  1.  Определение частного порядка реакции по йодид-ионам

Приготовили 4 раствора с различной исходной концентрацией KI. Поочередно добавляли к приготовленным растворам по 0,5 мл Na2S2O3, 3 капли раствора крахмала и по 10 мл 1/60 М раствора Fe(NO3)3. Отмечали время, за которое смесь приобретала окраску, близкую таковой для раствора сравнения. Результаты измерений представлены в таблице 2.

Таблица 2

Величины

Колба 1

Колба 2

Колба 3

Колба 4

Начальная концентрация ионов I- в относительных единицах

1

2

3

4

ti, c

780

300

132

69,6

1/ti~vi, нач, c-1

0,001282

0,003333

0,007576

0,014368

v0 = v0i/v01=t1/ti в относительных единицах

1

2,6

5,909091

11,2069

ln t1/ti

0

0,955511

1,776492

2,416529

ln [Fe3+]oi/[Fe3+]o1

0

0,693147

1,098612

1,386294

Построили график зависимости . Графически определили частный порядок реакции по йодид-ионам. Результаты приведены на рисунке 2.

Рисунок 2

По формуле (2) определили общий порядок реакции:

Вывод: на основании измерения зависимости скорости протекания реакции от исходной концентрации веществ, а также с использованием метода избытка (метода Оствальда) определены частные и общий порядки реакции окисления ионами трехвалентного железа йодид-ионов.