Katarzyna Majeran (gr 5), Paulina Rusinek (gr 6) 13.11.12

OBSERWACJA REAKCJI OSCYLACYJNYCH

1. Cel doświadczenia: Zaobserwowanie zajścia reakcji oscylacyjnych w roztworze w zależności od zmiany temperatury.

2. Postępowanie:

1. Przygotowano następujący roztwór (o wyjściowym czerwonym zabarwieniu):

6 ml Bromianu Potasu + 1 ml Kwasu Malonowego + 0,5 ml Bromku Potasu + 1 ml Ferroiny

2. Roztwór wymieszano i umieszczono w termoobiegu cały czas mieszając przy

użyciu mieszadła magnetycznego

3. Pomiar rozpoczęto od temperatury 4^oC wykonując dla tej temperatury (i w każdej kolejnej) po 4 pomiary

4. Kolejne pomiary wykonywano co każde 5^oC. Mierzono okres zmiany barwy roztworu z niebieskiej przez czerwoną do ponownego pojawienia się barwy niebieskiej

3. Uzyskano poniższe wyniki:

Temperatura [^oC]	Czas [min]
		I	II	III	IV
4	1,37	1,41	1,45	1,49
10	0,47	0,50	0,48	0,47
15	0,38	0,36	0,36	0,36
20	0,24	0,23	0,23	0,23
25	0,16	0,15	0,15	0,15
30	0,11	0,12	0,12	0,12
35	0,08	0,08	0,08	0,08
40	0,06	0,06	0,06	0,06
45	0,05	0,05	0,05	0,05
50	0,045	0,045	0,045	0,045

Do obliczeń użyto wzoru na stałą Arrheniusa

k = Ae-E/RT

lnk = lnA-E/RT

gdzie:

R = 8,314 [J·mol-1·K-1] stala gazowa

Ln - logarytm naturalny

E - energia aktywacji

A - stała reakcji

T - temperatura

e - liczba Nepera - podstawa logarytmu naturalnego (2,7182818)

A = V₂/V₁ = γ^∆T/10k

gdzie:

1. współczynnik reakcji

V₂ - Szybkość dla reakcji nr 2

V₁ - Szybkość reakcji nr 1

γ - Temperaturowy współczynnik szybkości reakcji ( z Reguły van t'Hoffa γ=2)

∆T - przyrost Temperatury [K]

Więc :

A = 2 ^{(283,15-277,15)/10K} = 1,515717 (pierwszy pomiar wykonano w 4^oC

dlatego A dla pierwszej reakcji jest

inne - A reakcji wyliczono ze średniej

arytmetycznej -> A = (1,414214*9+1,515717)/10

A = 2 ^{(288,15-283,15)/10K}= 1,414214

A = 1,424364

Obliczono, że :

lnk= -832,708

Oraz wzoru na częstotliwość :

f = 1/T

gdzie:

T - okres

Dane umieszczono na wykresie : oś x - f, oś y lnf

Temperatura [^oC]	4	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Temperatura [K]	277,15	283,15	288,15	293,15	298,15	303,15	308,15	313,15	318,15	323,15
Częstotliwość [1/T]	0,699301	2,083333	2,739726	4,301075	6,557377	8,510638	12,5	16,66667	20	22,22222
Lnf	-0,35767	0,733969	1,007858	1,458865	1,880591	2,141317	2,525729	2,813411	2,995732	3,101093

Wnioski z ćwiczenia:

Wraz ze wzrostem temperatury obserwowano wzrost szybkości zachodzenia reakcji oscylacyjnych, co obserwowane było poprzez zmianę barwy roztworu z bordowej na niebieską w coraz krótszych odstępach czasu.

---