Експериментальна частина. Фотометричне вимірювання застосовується для дослідження швидкості реакції в тих випадках, коли вихідна речовина має колір інший ніж суміш продуктів реакції

Фотометричне вимірювання застосовується для дослідження швидкості реакції в тих випадках, коли вихідна речовина має колір інший ніж суміш продуктів реакції. Розпад комплексного іону Мn(С₂O₄)₃^3- забарвленого в коричнівий колір, протікає по рівнянню:

Мn(С₂O₄)₃^3- = Мn²⁺ + 2,5 С₂Н₄^2- + СO₂

Продукти реакції не мають ніякого забарвлення. Хоча механізм реакції складний, залежність її швидкості від часу описується рівнянням першого порядку:

, або

Згідно закону Ламберта-Бугера-Бера оптична густина прямо пропорційна крнцентрації розчину, тоді кінетичне рівняння реакції першого порядку можно записати:

, або

Це рівняння на графіку представлене прямою лінією, яку можно використовувати для розрахунку К:

, K= - 2,303tgα

Увімкніть фотоелектроколориметр, вставте синій світлофільтр /440нм/. В пробірку налити 1 мл розчину MnSО₄ і 7 мл розчину H₂C₂O₄, одержаний розчин налийте в 10-ти міліметрову кювету і встановіть оптичну густину на 0.

В перший циліндр налити 1 мл розчину MnSО₄ і 7 мл розчину H₂C₂O₄, в другий циліндр - 2 мл розчину КМnO₄. Помістіть обидва циліндри в стакан, відкрити кран з холодною водою і витримати циліндри в стакані з проточною водою до тіх пір, поки розчини в циліндрах набудуть температури проточної води Т₁ /15-20хв./, виміряти і записати значення температури.

Вилити розчин з першого циліндра в другий, утворюється коричнева комплексна сіль. Налити одержаний розчин в 10-ти мм кювету і виміряти оптичну густину. Перший вимір прийняти за початок досліду, відразу після зливання двох розчинів включити секундомір. Циліндр з розчином комплексної солі постійно тримати в стакані з проточно водою. Через 2, 4, 6 хв. і т.д. від початку досліду наливати розчин із циліндра в кювету і виміряти оптичну густину. Закінчити вимірювання коли оптична густина знизиться до 0,1.

Повторити дослід при кімнатній температурі Т₂. Включити термостат і встановити температуру в термостаті Т₃=Т₂+5°. Налити відповідні розчині в перший і другий циліндри, за допомогою штатива закріпити обидва циліндри в термостаті і витримати їх до тих пір, поки температура стане Т₃ /15-20 хв./. Після цього розчини злити і проводити вимірювання оптичної густини, так як в попередніх дослідах. Циліндр з реагуючим розчином тримати в термастаті постійно.

Повторити дослід при температурі Т₄=Т₃+5°.

Результати оформити у вигляді таблиці

Температура реакції Т	Час	Оптична густина	Ig Д	Константа швидкості К

Побудувати графіки в координатах lgD – t для температур Т₁, Т₂, Т₃, Т₄. По тангенсу кута нахилу розрахувати значення константи швидкості К (К= -2,303tga). Побудувати графіки в координатах lnК­­ – 1/Т. Залежність константи швидкості реакції від температури, виражається в координатах lnK-1/T і описується прямою лінією:

, або

За тангенсом кута нахилу розрахувати значення енергії активації:

,

Зробіть висновки до роботи.