تبلیغات
منم! زکریای رازی! - سینتیک شیمیایی واکنش ید با استون
www.facebook.com\peimanaliasghari

عنوان: سینتیک شیمیایی واکنش  ید با استون 

هدف آزمایش:

1- اندازه گیری سرعت واکنش بین ید و استون

2- بررسی بعضی از عوامل مؤثر  بر سرعت واکنشهای شیمیایی مانند : غلظت و کاتالیزور

تئوری :

سرعت واکنش؟

کمیتی مثبت است که میزان تغییر غلظت یکی از واکنش دهنده ها یا محصول واکنش را نسبت به واحد زمان (ثانیه، دقیقه، ساعت و ... ) نشان می دهد.

عوامل مؤثر بر سرعت واکنش:

1- نوع واکنش دهنده

2- غلظت واکنش دهنده ( با افزایش غلظت، سرعت افزایش می یابد )

3- دما (افزایش دما باعث افزایش سرعت می شود ،گاهی با افزایش 10 درجه،  سرعت 2 تا 3 برابر می شود ) – دما روی k تاثیر دارد >> روی سرعت هم تاثیر می گذارد.

K= ثابت سرعت ؛ A= فاکتور فرکانس؛  = انرژی فعالسازی

R= ثابت جهانی گازها؛ T= دما ( کلوین )

4-کاتالیزور ( در وجود کاتالیزور واکنش با سرعت بیشتری انجام می گیرد )

5- و ...

مثالهایی از واکنش های فوق سریع :

تشکیل رسوب نقره کلرید به هنگام مخلوط شدن محلولهای حاوی یون های کلرید و نقره

تشکیل آب به محض مخلوط شدن محلول های اسید و باز
در معادله ی شماره ی (3)  و  نشانه ی غلظت مولی واکنش دهنده های
A  و B است.

K ثابت سرعت واکنش (rate constant ) نامیده می شود.

m و n مرتبه ی واکنش نسبت به واکنش دهنده های A  و B است.

انرژی فعالسازی واکنش :

حداقل انرژی لازم برای فراهم کردن کمترین تحرک واکنش دهنده ها در شروع واکنش است.  رابطه ی بین K ( ثابت سرعت ) ،  ( انرژی فعالسازی )  و T ( دما به درجه ی کلوین ):                                  

اگر R ( ثابت گازها ) را برابر 8.314 J/mol.k در معادله ی (4) قرار دهیم،  بر حسب J/mol  محاسبه خواهد شد. در عمل با اندازه گیری k یک واکنش در دماهای مختلف  می توان   آن واکنش را از روی منحنی به دست آورد.

در این آزمایش سرعت واکنش بین ید و استون ( واکنش 1 ) را اندازه گیری می کنیم.  سرعت این واکنش علاوه بر غلظت ید و استون به غلظت یون هیدروژن نیز بستگی دارد. بر طبق معادله ی (3)  رابطه ی سرعت برای این واکنش عبارت است از :

m و n و p مرتبه ی واکنش نسبت به استون، ید و یون هیدروژن است.

مرتبه ی کل واکنش = m + n + p

سرعت این واکنش از تغییرات غلظت   به مدت زمان تغییر غلظت  به دست می آید. 

اگر t زمان لازم باشد تا رنگ محلول مربوط به غلظت اولیه ناپدید شود، سرعت واکنش با استفاده از معادله ی (6) برابر خواهد شد با : 

 غلظت اولیه ی ید است.


می توان سرعت واکنش را  با تغییر دادن غلظت موارد اولیه تغییر داد.

برای مثال اگر غلظت اولیه ی استون را نسبت به مخلوط شماره ی (I) دو برابر کنیم، اما غلظت ید و  را ثابت نگهداریم، معادله ی سرعت برای مخلوط شماره ی (II) تغییر خواهد کرد. معادله ی ( 8 ب ) معادله ی سرعت را برای مخلوط شماره ی (II) نشان می دهد :

تاثیر سرعت روی غلظت با استفاده از روابط ریاضی:                                                

از تقسیم دو رابطه ی (8) بر یکدیگر می توان m ( مرتبه ی واکنش نسبت به استون ) را بدست آورد :

با اندازه گیری سرعت واکنش در مخلوط های (I) و (II)  می توان نسبت سرعت ها را که مساوی  است پیدا کنیم. سپس معادله را برای  محاسبه ی m از طریق لگاریتم حل می کنیم. اگر نسبت عددی  را برابر Y فرض کنیم، جواب آن بدین شکل است :

به روش مشابه نیز می توانیم مرتبه ی واکنش را نسبت به غلظت یون  و  تعیین کنیم. سپس با داشتن مرتبه ی هر واکنش دهنده، غلظت آنها و سرعت واکنش و K را بدست آوریم.

وسایل :

بشر، 1 عدد ارلن مایر 125 ml ، کرنومتر، 1 عدد استوانه ی مدرج 10 ml ،

مواد:

50 ml محلول HCL 0.2 M

50 ml محلول

50 ml محلول

50 ml آب مقطر

روش کار:

مانند جدول زیر، درون 4  ارلن جداگانه  مخلوط های زیر را تهیه می کنیم و طبق دستوری که پس از جدول خواهد آمد مقدار معین شده ی ید در جدول را به آن می افزاییم؛

 ابتدا درون هر ارلن مقدار معین شده ی استون و HCL و آب را می ریزیم و بخوبی تکان می دهیم تا با هم مخلوط شوند. مقدار تعیین شده ی ید را برای هم ارلن با مزور اندازه گیری کرده و  وقتی آمادگی برای اندازه گیری زمان واکنش پیدا کردیم محلول ید را به مخلوط درون ارلن اضافه میکنیم و سریعاً کرنومتر را روشن می کنیم. ارلن را به سرعت می چرخانیم تا جائیکه رنگ زرد مخلوط که ناشی از افزودن ید است کاملاً از بین برود. در اینجا زمان را متوقف کرده و عدد حاصل را t می نامیم.

برای هر 4 مخلوط این عمل را انجام میدهیم و زمان هر یک را یه صورت  نشان می دهیم.

برای به دست آوردن سرعت واکنش باید در فرمول مربوطه، غلظت اولیه ی ید را وارد کنیم . پس نیاز به محاسبه ی آن وجود دارد :

برای مثال غلظت اولیه ی ید برای مخلوط های I و II وIV که با  نشان داده می شود به صورت زیر بدست می آید.

با  استفاده از فرمول  سرعت هر 4 واکنش را بدست می آوریم و در نتیجه جدولی به صورت زیر حاصل خواهد آمد :

با  فرمولی که قبلاً گفته شد ، می توان غلظت اولیه ی هر کدام از مواد موجود در واکنش را اندازه گیری کرد :

داده های بالا را به صورت جدولی مرتب می کنیم:

با استفاده از معادله ی (5) ثابت سرuت واکنش را در هر مخلوط می یابیم  




فریاد زدم در تاریخ 1389/11/29 فریاد پیمان علی اصغری
درباره پیمان علی اصغری
آرام تر سکوت کن...
صدای بی تفاوتی هایت,
آزارم می دهد...
نیستی ببینی...
بعضی اوقات,
آنقدر حس تنهایی غرقم می کند,
که حتی خودم را هم,
دور و بر خودم نمی بینم...
هزگر نمی بخشمت...
پیمان علی اصغری
(ادمین سبز)
نظر سنجی
کاربرد این وبلاگ در چه سطحی قرار داره؟





فریاد
آرشیو فریادها
پیوندهای روزانه


    
قالب وبلاگ