Для оценки скорости реакции необходимо иметь данные о ее механизме. Невозможность предсказания скоростей реакций подтверждается результатами опытов А — В: реакция (1) идет очень быстро, реакция (2) идет медленно, реакция (3) идет очень медленно, ее течение мало заметно.

В опыте Г реакционная смесь в начальный момент содержит KI, Na2S203, (NH4)2S208 и KN03 (нитрат калия нужен для поддержания постоянной ионной силы раствора). Поскольку реакция (3) идет очень медленно, то можно принять, что она не происходит за время проведения эксперимента и не сказывается на результатах опыта.

По реакции (2) образуется свободный иод Ь, который очень быстро восстанавливается до I- по реакции (!). Поэтому пока не израсходуется весь тиосульфат натрия, раствор не будет окрашиваться иодом. Окраска возникнет сразу же по окончании реакции (1) с появлением в растворе очень малых количеств свободного Ь, так как иодкрахмальная реакция очень чувствительна. Поэтому можно принять, что изменение концентрации ионов S2Oa~ до момента появления окраски будет определяться только протеканием параллельных реакций (1) и (2).

Рассчитаем количества веществ, внесенных в раствор, и их концентрации. Объем раствора после смешения реагентов равен 65 мл, тогда

п= Vco (моль); с = Vco/0,065 (моль/л)

где V и со — объем исходных растворов и концентрация в нем вещества.

Используя значения V и с0, из условия задачи получаем;

п (Na2S203> = 1 • Ю~4 моль; с (Na2S203) == 1,5-Ю-3 моль/л

п [(NH4)2S208] = 5-1(Г3моль; с [(NH4)2S208] =7,7- 1(Г2моль/л

n(Ki)=5-10-3; 3-I0-3; 2-10"3; |-10-3моль

с(К1)=7,7-1(Г2; 4,6-Ю-2; 3,1 • 10'2; 1,5-10~г моль/л

До появления окраски во всех случаях израсходуется количество ионов S2O5-, приблизительно равное половине количества ионов S2O3-, поэтому можно принять, что

Ac (S2OI-) = '/2с (S20§-) =0,75- Ю"3 моль/л

Далее по экспериментальным значениям Ат рассчитываем скорость реакции. Опыт по изучению влияния концентрации ионов S2Oj~ на скорость реакции (2) проводят следующим образом . Готовят реакционные смеси так же, как в опыте Г, но при этом оставляют постоянным объем раствора KI (25 мл), а изменяют объем раствора (NH4)2S20« и добавляют такой объем раствора (NH4)2S04, чтобы сумма объемов обоих этих растворов составляла 25 мл.

Как и ранее, в этом случае Ac(S2Ol_) ='/2с(520Г) = = 0,75-10"3 моль/л.

В общем виде выражение для скорости реакции (2) записывается

так:

y = *[S2Ol-)'

где к — константа скорости, х и у — некоторые числа, не обязательно равные стехиометрическим коэффициентам уравнения реакции.

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач