Tải bản đầy đủ

bài 4 xác định bậc phản ứng

Bài 4: XÁC ĐỊNH BẬC CỦA PHẢN ỨNG
Sinh viên: Lê Thị Kim Thoa
Ngày thực hiện: 30/9/2016
Chữ ký

I.

Lời phê

Mục đích thí nghiệm

Xác định bậc tổng cộng của phản ứng
Fe3+ + I-  Fe2+ + 1/2 I2
bằng phương pháp vi phân
II.

Cơ sở lý thuyết

Gọi Cx là nồng độ Fe2+ sinh ra tại mỗi thời điểm t xác định thông qua nồng độ Iod
sinh ra. Lượng Iod này được chuẩn độ bằng Na 2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột như trên
ta có :

Từ các giá trị Cx trên xây dựng được đồ thị 1/Cx = f (1/t) bằng phương trình thực
nghiệm:
1/Cx = α + β.1/t

(1)

Từ phương trình (1) suy ra β là tg góc nghiêng của đồ thị hợp với phương ngang
(góc nhỏ hơn 180o ). Sau đó tính 1/β. Vẽ đồ thị lg(1/β) và lg C 0Fe3+ theo phương
trình:
lg(-dc/dt)t=0 = lg(1/β) = A1 + n1 lg(C0 Fe3+)

(2)

Đồ thị (2) là 1 đường thẳng và ta sẽ tính được n 1 bằng tg góc nghiêng của đồ thị hợp
với phương ngang (góc nhỏ hơn 180o ).

III.

Kết quả thí nghiệm

Thí nghiệm 1: Xác định bậc riêng n1 của Fe3+


Erlen 1
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

1/ CFe2+

t(s)

(s-1)


(ml)

(N)

1

25

0.04

1.2

0.00012

8333.3333

2

46

0.0217

1.7

0.00017

5882.3529

3

70

0.0143

2

0.0002

5000

4

100

0.01

2.5

0.00025

4000

5

135

0.0074

2.8

0.00028

3571.4286

6

168

0.006

3.2

0.00032

3125

7

210

0.0048

3.6

0.00036

2777.7778

8

255

0.0039

3.9

0.00039

2564.1026

1/ CFe2+

Đồ thị 1/C_ 1/t

Erlen 2
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

32

0.03125

2.8

0.00028

3571.4286

2

50

0.02

3.7

0.00037

2702.7027

3

66

0.0152

4.2

0.00042

2380.9524

4

92

0.0109

4.7

0.00047

2127.6596

5

122

0.0082

5.4

0.00054

1851.8519

6

156

0.0064

0.00059

1694.9153

7

178

0.0056

6.3

0.00063

1587.3016

8

200

0.005

6.7

0.00067

1492.5373

5.9

Đồ thị 1/C_ 1/t


Erlen 3
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

1/ CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

39

0.026

3.8

0.00038

2631.5789

2

70

0.0143

6.4

0.00064

1562.5

3

102

0.0098

7.3

0.00073

1369.863

4

126

0.0079

8.2

0.00082

1219.5122

5

149

0.0067

9.1

0.00091

1098.9011

6

172

0.0058

9.9

0.00099

1010.101

7

195

0.0051

10.5

0.00105

952.3809

8

222

0.0045

11.3

0.00113

884.9558

1/ CFe2+

Đồ thị 1/C_ 1/t

Erlen 4
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

60

0.0167

7.7

0.00077

1298.7013

2

105

0.0095

9.6

0.00096

1041.6667

3

132

0.0076

11

0.0011

909.0909

4

169

0.0059

12.4

0.00124

806.4516

5

198

0.0051

13.7

0.00137

729.9270

6

228

0.0044

14.7

0.00147

680.2721


7

252

0.004

15.6

0.00156

641.0256

8

278

0.0036

16.3

0.00163

613.4969

Đồ thị 1/C_ 1/t

Từ 4 đồ thị trên ta thu được giá trị β như sau:
β

Lg(1/β)

157732
85821
78656
52902

-5.1979
-4.9336
-4.896
-4.7235

Tính lại nồng độ của Fe3+
Bình 1: = 1/600

 lg() = -2.778

Bình 2: = 1/300

 lg() = -2.477

Bình 3: = 1/200

 lg() = -2.301

Bình 4: = 1/150

 lg() = -2.176

Vẽ đồ thị lg(1/β) và lg(CoFe3+)

 Từ đồ thị trên ta xác định được bậc riêng n1 của Fe3+ là 1,3017 2

Thí nghiệm 2: Xác định bậc riêng n của I-:
2

Erlen 1


Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

1/ CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

23

0.0435

0.9

0.00009

11111.1111

2

42

0.0238

1.3

0.00013

7692.3077

3

74

0.0135

1.8

0.00018

5555.5555

4

106

0.0094

2.2

0.00022

4545.4545

5

142

0.007

2.5

0.00025

4000

6

178

0.0056

2.8

0.00028

3571.4286

7

208

0.0048

3.1

0.00031

3225.8065

8

240

0.0042

3.3

0.00033

3030.3030

1/ CFe2+

Đồ thị 1/C_ 1/t

Erlen 2
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

9

0.1111

1.2

0.00012

8333.3333

2

30

0.0333

2.1

0.00021

4761.9048

3

50

0.02

2.9

0.00029

3448.2759

4

76

0.0132

3.6

0.00036

2777.7778

5

98

0.0102

4.2

0.00042

2380.9524

6

124

0.0081

4.7

0.00047

2127.6596

7

144

0.0069

5.1

0.00051

1960.7843

8

172

0.0058

5.6

0.00056

1785.7143

Đồ thị 1/C_ 1/t


Erlen 3
Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

1/ CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

26

0.0385

5.1

0.00051

1960.7843

2

52

0.0192

6.7

0.00067

1492.5373

3

78

0.0128

7.7

0.00077

1298.7013

4

112

0.0089

8.6

0.00086

1162.7907

5

155

0.0065

9.6

0.00096

1041.6667

6

190

0.0053

10.6

0.00106

943.3962

7

220

0.00455

10.9

0.00109

917.4312

8

260

0.0044

11.5

0.00115

869.5652

1/ CFe2+

Đồ thị 1/C_ 1/t

Erlen 4

Số lần
chuẩn độ

Thời gian

1/t

V Na2S2O3

CFe2+

t(s)

(s-1)

(ml)

(N)

1

38

0.0263

6.7

0.00067

1492.5373

2

69

0.0145

7.7

0.00077

1298.7013

3

96

0.0104

8.7

0.00087

1149.4253


4

126

0.0079

9.6

0.00096

1041.6667

5

158

0.0063

9.9

0.00099

1010.1010

6

195

0.0051

10.5

0.00105

952.381

7

225

0.0044

10.8

0.00108

925.926

8

251

0.004

11.1

0.00111

900.901

Đồ thị 1/C_ 1/t

Từ 4 đồ thị trên ta có được những giá trị của β như sau:
β
204334
60691
31163
26949

lg(1/ β)
-5.3103
-4.7831
-4.4936
-4.4305

Tính lại nồng độ Iod:
Bình 1: = 1/400 = -2.6
Bình 2: = 1/ 200  = -2.3
Bình 3 : = 3/400 = -2.125
Bình 4 : = 1/100  = -2

 Từ đồ thị trên ta xác định được bậc riêng n2 của I- là 0,6412 1
 Ta xác định được bậc của phản ứng Fe3+ + I-  Fe2+ + 1/2 I2 một cách
khá chính xác là n = n1 + n2 =2 +1 = 3


IV. Nhận xét:
• Ta cho HNO3 vào dung dịch để tạo môi trường acid tránh Fe3+ bị thủy phân
tạo Fe(OH)3.
• HNO3 có tính oxy hóa mạnh, để bảo vệ Fe3+ (nếu trong dung dịch có
lẫn các ion khác có tính khử thì các ion này sẽ tác dụng với HNO 3 mà không
tác dụng với Fe3+).
• Ta cho thêm KNO3 vào dung dịch để bổ sung lượng NO3- vì ta không thể sử
dụng quá nhiều lượng acid HNO3, nó có thể sẽ oxy hóa Fe2+ trở lại thành
Fe3+.
Thí nghiệm không được làm quá 15 phút vì khi đó Fe3+ và I- đã phản ứng
hết với nhau, lượng I2 sinh ra là lớn nhất và không tạo thêm nữa.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×