Bestimmung der Ratengleichung und der Reaktionsreihenfolge

1. Vorbereitung H₂O₂ Verdünnungen

1. Lager 3 % Wasserstoffperoxid hat eine Konzentration von 0,882 M. bereiten 5 Verdünnungen von 0,882 M bis hin zu 0,176 M (Tabelle 1). Diese Lösungen volumetrisch vorbereiten, aber sie Additiv vorzubereiten, da der gelöste Stoff sehr verdünnte ist und Wassermengen sind additiv.
2. Legen Sie die Lösungen in einem Wasserbad konstante Temperatur oder lassen Sie sie auf die Bank oben nach equilibrate bei Raumtemperatur. Ein Temperaturbereich von 20 – 25 ° C (293-298 K) ist gut für diese Reaktion.

Tabelle 1. H₂O₂ Lösungen verwendet.

2. Vorbereitung den Reaktionsbehälter

1. Bestimmen die Lautstärke von den Reaktionsbehälter, ein großes Reagenzglas nach oben zu füllen, mit Wasser und legen eine 1-Loch Gummistopfen in das Reagenzglas bis zum Anschlag und das Wasser drückt die Seiten und nach oben.
2. Entfernen Sie den Stopfen und gießen Sie das Wasser in einen Messzylinder, die genaue Menge des Wassers zu bestimmen. Dies ist das Gesamtvolumen des Reaktionsgefäßes (Reagenzglas).

3. Messung der Sauerstoffentwicklung

1. Ersetzen Sie das Wasser mit 50 mL die erste Wasserstoff-Peroxid-Lösung und setzen Sie es wieder in das Wasserbad. Sobald equilibriert, fügen Sie Platin beschichtet Reaktion Disk hinzu und versiegeln Sie das System mit einem Stopfen mit einem Gas-Druck-Sensor verbunden. Diese Scheiben sind in Kontaktlinse Reinigungssysteme verbreitet.
2. Sobald der Drucksensor Setup, um Daten auf 2 Punkte/s zu erwerben ist, führen Sie das Experiment für 120 s. Die Vernier Gas-Druck-Sensor, GPS-BTA, empfiehlt sich für dieses Experiment.
3. Bläschen sollten beachtet werden, da das Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser zersetzt ist. Lassen Sie den Druck, entsorgen Sie die Lösung, spülen, und ersetzen Sie die Lösung mit der nächsten Wasserstoffperoxid-Lösung zu. Wiederholen Sie Gas Druckmessung, bis alle Lösungen getestet werden.

(4) Datenanalyse

1. Übertragen Sie alle Datendateien des Drucks im Vergleich zur Zeit an ein Tabellenkalkulationsprogramm.
2. Bestimmung der anfänglichen raten-davon ausgehen, dass die Konzentration von Wasserstoffperoxid nicht viel in dem kurzen Zeitraum des Experiments geändert hat. Die Daten stellen ersten linearen Bereichs des Experiments Kinetik.
   1. Hang durch Plotten Druck gegenüber der Zeit und mit einem Hang zu bestimmen Formel oder lineare Regression. Darstellen Sie den Druck in eine gemeinsame Einheit.
   2. Die Steigung ist die erste Rate in Einheiten des Drucks_O2/s.
3. Bestimmung der Reaktionsordnung
   1. Weil Druck entwickelte O₂ direkt proportional zu der Muttermale zerlegten H₂O_{2 ist}, ergibt Plotten der ln (Anfangsrate) vs. ln [H₂O₂]₀ Abhanges Reihenfolge der Reaktion entspricht. Die anfängliche Konzentration von Wasserstoffperoxid, [H₂O₂]₀, ist was in den einzelnen Studien verwendet wurde.
      1. Die Gleichung für die Tarif-Gesetz ist . Einnahme von natürlichen Logarithmus (ln) die Gleichung eine linearen Gleichung produziert , wo m, die Steigung ist die Reihenfolge der Reaktion.

4. Bestimmung der Rate Konstante, k
   1. Für jeden Versuch wandeln Sie die Rate, P_O2/s, in Einheiten von atm/s wenn die Rate in einer anderen Einheit wie mm Hg/s ist.
   2. Da Luftblasen in wässriger Lösung entwickelt wurden, Subtrahieren der Dampfdruck des Wassers aus der Systemdruck für jeden Versuch. Der neue Satz spiegelt nur den Druck aufgrund der Sauerstoffentwicklung.
   3. Wenden Sie das ideale Gasgesetz um die Rate von atm/s in Mol/s in jede Testversion konvertieren.
      1. Ordnen Sie PV = nRT, n = PV/RT. Die s^-1 Einheit bleibt unverändert. Das Volumen entspricht das Reagenzglas Volumen minus das Volumen der Lösung (50 mL).
   4. Verwenden Sie die ausgewogene chemische Reaktion konvertieren von Mol Sauerstoff produziert, um Maulwürfe von Wasserstoffperoxid in jeder Prüfung zerlegt.
   5. Teilen Sie die Maulwürfe von H₂O₂ durch das Volumen der Lösung, 0,050 L Molarity von H₂O₂ pro Sekunde, [H₂O₂] zerlegt Ausbeute / s.
   6. Da dieses Experiment Kinetik erster Ordnung folgt, teilen Sie die Rate, [H₂O₂] / s durch die ursprüngliche Lösungskonzentration für jede Studie, [H₂O₂]₀, um eine Rate Konstante, kzu erzielen. Diese Lösung für die Geschwindigkeitskonstante würde variieren etwas in der Größenordnung von der Reaktion vorher bestimmt.
   7. Durchschnitt der Geschwindigkeitskonstanten für jeden Versuch zusammen, da die Temperatur konstant ist.