Бімолекулярні реакції в газах. Застосування теорії зіткнень. Реакції з участю складних молекул, стеричний фактор. Застосування теорії активного комплексу для бімолекулярних реакцій у газах.
Мономолекулярні реакції в газах. Застосування теорії активного комплексу до мономолекулярних реакцій. Теорія Ліндемана.
Тримолекулярні реакції з позицій теорії зіткнень та активного комплексу.
Ланцюгові процеси. Нерозгалужені ланцюгові реакції, довжина ланцюга. Механізм та кінетика нерозгалужених ланцюгових реакцій.
Розгалужені ланцюгові реакції, теорія Семенова - Хіншельвуда. Період індукції, граничні явища в розгалужених ланцюгових процесах.
Реакції в розчинах неелектролітів. Вплив розчинника, комірковий ефект. Ланцюгові реакції полімеризації в неводних розчинах.
Реакції в розчинах електролітів. Сольові ефекти. Вплив полярного розчинника на швидкість реакції.
Література: [1-7,14-16].
Робота № 7/1. Визначити константу швидкості реакції гідратації оцтового ангідриду
Мета роботи. Визначити середню константу швидкості реакції.
Методика роботи. У роботі використовують один з електрохімічних методів аналізу для вивчення кінетики реакції:
.
Ця реакція в розведених водних розчинах проходить як реакція 1-го порядку і практично до кінця. До найбільш зручних методів відноситься метод вимірювання електропровідності під час протікання реакції. Електропровідність системи з часом значно підвищується завдяки утворенню оцтової кислоти.
Концентрацію оцтової кислоти, що утворюється, визначають за величиною електропровідності розчину, яку вимірюють за допомогою містка Кольрауша. Опір розчину Rt визначається за рівнянням
, (1)
де Rмаг - опір магазину; lt і (1000 - lt) - довжина плеч реохорду (мм) (див. рисунок до роботи № 10/1).
Якщо позначити електропровідність розчину на момент початку реакції як к0, електропровідність на даний момент часу кt, електропровідність у кінці реакції кµ (коли вона не змінюється), тоді
;
; (2)
, (3)
де j - стала посудини.
Константа швидкості реакції 1-го порядку розраховується за рівнянням
. (4)
Опір розчину на момент початку реакції (R0) експериментально не вимірюється, тому що від початку реакції до першого вимірювання проходить певний час. Тому ln(1/Rµ - 1/R0) визначають екстраполяцією, для чого будують графік .
Порядок роботи.
1. Зливають 6 мл оцтового ангідриду та 44 мл води. Момент початку змішування є початком реакції.
2. У посудину для вимірювання електропровідності наливають досліджуваний розчин. Електроди повинні бути занурені в розчин на 0,5 - 1 см нижче його рівня.
3. Проводять вимірювання електроопору розчину через певні проміжки часу. Одержані та розраховані дані зводять у таблицю:
№ | t, хв. | Rt, Ом | 1/Rt | 1/Rµ-1/Rt | ln(1/Rµ-1/Rt) | k |
Література: [24, с. 268-280, 322-354; 22, с. 319-345, 356-359].