В сернокислой среде

1. Цель работы: определение порядка реакции окисления тиосульфат-аниона в сернокислотной среде по периоду задержки образования осадка серы.

2. Теоретическое введение

В данной работе изучается влияние концентрации реагентов на скорость гомогенной реакции, протекающей в растворе между тиосульфатом натрия и серной кислотой:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + SO₂↑ +H₂O + Na₂SO₄

Данная реакция протекает в две стадии. На первой быстро образуется тиосерная кислота H₂S₂O₃:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = H₂S₂O₃+ Na₂SO₄

На второй стадии процесса тиосерная кислота медленно разлагается с образованием свободной серы:

H₂S₂O₃ = S↓ + SO₂↑ +H₂О

Гомогенная реакция сопровождается образованием коллоидной серы, что проявляется в помутнении раствора. Так как степень мутности зависит от толщины слоя раствора, опыты надо проводить в одинаковых условиях.

В начальный период средняя скорость реакции может быть описана уравнением: ΔC/Δt = kс₀ⁿ, где ΔС - практически постоянная величина, пропорциональная чувствительности глаза наблюдателя за появлением помутнения раствора, с₀- начальная концентрация тиосульфата в растворе, n - порядок реакции. Это позволяет для определения порядка реакции воспользоваться линейным соотношением: lg ∆t = a - b lg c₀,

где порядок реакции равен тангенсу угла наклона.

3. Методика эксперимента

Для выполнения эксперимента необходимо приготовить три бюретки: одну наполнить дистиллированной водой, вторую 0,1 н раствором тиосульфата, третью 0,1 н раствором серной кислоты. Затем в четыре пронумерованных пробирки налить указанные в таблице объемы растворов тиосульфата натрия и воды, в четыре другие пробирки - по 6 мл раствора серной кислоты. Влить в первую пробирку с раствором тиосульфата натрия кислоту из одной из пробирок и тщательно перемешать путем взбалтывания. Отметить по секундомеру время от момента добавления серной кислоты до момента появления мути.Аналогичные опыты провести с растворами тиосульфата в оставшихся пробирках и результаты наблюдения записать в таблицу.

Номера проби­рок	Взятые объемы в мл	Концентрация в моль л-1	Период задержки, с
S2O32-	Н20	H2S04	S2O32-	H2S04

Зависимость скорости реакции между тиосульфатом натрия и серной кислотой от начальной концентрации тиосульфата изобразить графически в логарифмических координатах lg с₀ (Na₂S₂O₃) – lg Δt. По тангенсу наклона полученной графической зависимости оценить величину порядка реакции n.