DETERMINAREA ORDINULUI PARŢIAL DE REACŢIE

Determinarea ordinului partial de reactie

Scopul lucrarii

Se determina ordinul partial de reactie în raport cu Na₂S₂O₃ pentru reactia dintre Na₂S₂O₃ si H₂SO₄.

Introducere

Pentru o reactie chimica scrisa în forma generala:

(3.21)

Viteza de reactie poate fi definita fata de oricare din participantii la reactia chimica, reactanti (A_i) sau de produsi de reactie (A'_i), ca fiind variatia în timp (t) a concentratiei (c) sau a oricarei alte marimi fizice proportionale cu concentratia:

(3.22)

Viteza de reactie pentru oricare proces chimic depinde de concentratia reactantilor si de temperatura:

v = f (c_i, T)    (3.23)

Forma concreta a functiei f (c_i, T) depinde de natura reactiei. Pentru un mare numar de reactii functia f(c_i, T) este factorizabila, adica poate fi redata sub forma unui produs de doua functii:

F (c_i, T) = f₁(T) x f₂(c_i) (3.24)

Functia f₁(T) notata cu k este o constanta cinetica numita constanta de viteza. Functia f₂(c₂) este de forma:

unde exponentii a_i se numesc ordine partiale de reactie în raport cu reactantii A_i.

Pentru o reactie chimica elementara (izolata), exponentii a_i sunt numeric egali cu coeficientii stoechiometrici: a_i = n_i

Suma ordinelor partiale de reactie reprezinta ordinul total de reactie:

a = S a_i. (3.26)

Ordinul de reactie este o marime formala care se determina experimentul din masuratori de viteza de reactie. El poate fi zero, un numar întreg sau un numar fractionar.

Relatii de calcul

Reactia dintre tiosulfatul de sodiu, Na₂S₂O₃, si acidul sulfuric H₂SO₄:

^(3.27)

este usor de urmarit, deoarece unul din produsii de reactie, sulful, se separa sub forma de particule coloidale, care produc opalescenta solutiei.

Viteza de reactie în raport cu sulful format este:

(3.28)

Viteza de reactie în raport cu concentratiile reactantilor este:

^{vR =} (3.29)

Pentru a determina ordinul partial de reactie în raport cu Na₂S₂O₃ se va mentine constanta concentratia initiala a solutiei de H₂SO₄ si se va modifica concentratia initiala a solutiei de Na₂S₂O₃.

Deoarece concentratia sulfului coloidal format în reactie poate fi considerata constanta, se poate scrie:

(3.30)

este constanta aparenta a vitezei de reactie.

Relatia (9) se liniarizeaza prin logaritmare:

(3.31)

Aparatura

Biurete, eprubete, cronometru.

Substante

Solutii de tiosulfat de sodiu, Na₂S₂O₃ si de acid sulfuric, H₂SO₄.

Mod de lucru

Se completeaza tabelul cu datele experimentale.

Se calculeaza concentratia relativa a tiosulfatului se sodiu.

Se reprezinta grafic dependenta -lgDt = f() descrisa de relatia 3.31 pe hârtie milimetrica. Din panta si ordonata la origine a dreptei obtinute se determina ordinul partial de reactie si constanta aparenta de viteza.