Расчет порядка реакции

1. Рассчитывают степень превращения хлорангидрида бензойной кислоты (А). Т.к. количество молей выделившегося хлороводорода равно количеству молей прореагировавшего хлорангидрида бензойной кислоты, то

Х_А = ;

V_Т - текущий объем раствора 0,1 Н КОН, расходуемый на нейтрализацию хлороводорода, получаемый сложением с предыдущим объемом: 4, 8, 12 мл и т.д.

V_общ – общий объем раствора 0,1 Н КОН, пошедший на эксперимент, мл.

2. Определяют текущую концентрацию С_А, рассчитав степень превращения Х_А,

С_А = С_А,0 (1–Х_А)

и строят по полученным данным графическую зависимость C_A = f(τ) (рис. 4.1)

3. Определяют k – константу скорости:

k = 1/ τ · (1/ С_А – 1/ С_А,0),

где С_А и С_А,0 – текущая и начальная концентрации;

τ – время в минутах.

Рис. 4.2. Зависимость концентрации реагента А от времени реакции

4. Рассчитывают порядок реакции графическим методом, как описано в подразделе 3.3. Для этого рассчитывают и вносят в табл. 4.4 следующие величины:

Таблица 4.4

Данные для расчёта общего порядка реакции

номер	τ, с	CA, моль/л	ln(CA)	ΔСА, моль/л	Δτ,	υ, моль/л·с	ln(υ)	n

1. На кинетической кривой (рис. 4.2) выбирают 4–5 точек и проводят касательные.

2. Рассчитывают скорости реакции по веществу А в соответствующий момент времени по тангенсам угла наклона касательных υ_r = dC_A/d τ или приближенно

υ_r = ΔC_A/Δ τ;

3. Рассчитывают логарифмы ln C_A и ln υ_r;

4. Строят график зависимости ln C_A от ln υ_r и по тангенсу угла определяют порядок реакции.

Расчёт активационных параметров реакции

1. Провести три опыта при различных температурах (задаётся преподавателем) и рассчитать значения К в соответствии с п.п. 1-3.

2. Рассчитать значения логарифмов К и обратных температур 1/Т. Построить график зависимости lg K – 1/T и по тангенсу угла наклона определить энергию активации Е_акт.

3. По найденному значению энергии активации рассчитывают энтальпию реакции (Δ H^о_Т) по уравнению (3.12), энтропию реакции (Δ S^о_Т) по уравнению (3.13) и изобарно-изотермический потенциал (Δ G^о_Т) по уравнению (3.14).

4. Записывают полученное кинетическое уравнение (см. уравнение 3.15).