Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательноеУчреждение высшего профессионального образования«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»Кафедра физической химии и химической технологииРАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ По курсу «Физическая химия»Раздел «Химическая кинетика и адсорбция»Вариант 2-6Выполнил:Студент гр (подпись) .Проверил:(подпись) Магнитогорск2023ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯИсследование 1раздел «Химическая кинетика»Для реакции А+В → продукты реакции, начальные концентрации ( ) веществ А и В равны и составляют: (А)= (В)= = … моль/дм³ (колонка 6, табл.1.). Изменение концентраций веществ ( ) во времени ( ) при различных температурах ( ), для каждого варианта, находятся в строке соответствующей номеру задания (табл.1). Найти энергию активации (Е), предэкспоненциальный множитель ( ) и время ( ), за которое … % исходных веществ А и В (колонка 22, табл.1.) при температуре = … К (колонка 21, табл.1.) превратится в продукты реакции. Исследование 2раздел «Поверхностные явления»Установить, каким из адсорбционных уравнений - Фрейндлиха или Лэнгмюра, описывается процесс адсорбции некоторой кислоты. Известно, что при адсорбции из 200 мл водного раствора этой кислоты на 4г активированного угля концентрация кислоты уменьшается, в зависимости от исходной концентрации (

---

, колонка 3-6, табл.2.), до значений (колонки 7-10, табл.2.). Найти константы в установленном Вами уравнении адсорбции, а также равновесную концентрацию раствора ( ) при той же температуре, если исходная концентрация кислоты была = … моль/дм³ (колонка 11 табл.2.), а масса адсорбента 4 г.Таблица 1 Исходные данные для исследования 1раздел «Химическая кинетика»

ВАРИАНТ 1	Номер задания	Время τi , с					Изменение концентрации Сi во
		τ0	τ1	τ2	τ3	Т1						Т2
						С0		С1	С2	С3	С0		С1
	2-6	0	42	190	341	1		0,85	0,5	0,25	1		0,81

Продолжение табл.1

времени при температуре						Т1		Т2		Т3		Т4		Т5		% про- реаги- ровав- шего вещества		Номер зада- ния
Т3			Т4
С0	С1	С0		С1
12	13	14		15	16		17		18		19		20		21		22
1	0,77	1		0,72	313		315		317		320		330		60		2-6

---

Таблица 2 Исходные данные для исследования 2раздел «Адсорбция»

Номер варианта	Номер задаия	Исходная концентрация С0, моль/дм3				Концентрация после адсорб- ции Сi, , моль/дм3				С50 моль/дм3
		С0 1	С0 2	С0 3	С0 4	С1	С2	С3	С4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		11
2-6	6	0,18	0,28	0,38	0,48	0,148	0,240	0,334	0,429		0,1

1. 
   ИССЛЕДОВАНИЕ 1
   

раздел «Химическая кинетика»Для реакции А + В → продукты реакции начальные концентрации веществ А и В (А) = (В) = =1 моль/дм³ . Изменение концентрации веществ А и В во времени представлено в табл. 1. Найти энергию активации и время, за которое 60% исходных веществ при температуре = 330 К превратятся в продукты реакции. Таблица 3 Изменение исходных веществ во времени при различных температурах

Время , с	Текущая концентрация , моль/дм3 при температурах , К
	= 313	= 315	= 317	= 320	= 330
0	1	1	1	1	–
42	0,85	0,81	0,77	0,72	–
190	0,5	–	–	–	–
341	0,25	–	–	–	–

---

Решение поставленной задачи сводится к определению конкретного вида кинетического уравнения рассматриваемой реакции, т.е. определению цифровых значений константы скорости реакции k и порядка реакции n.В общем виде кинетическое уравнение для любого порядка реакции (кроме n =1) имеет вид:kτ = (1)Определив порядок реакции, выбирают кинетическое уравнение и решают его при известных и k. В нашем случае порядок реакции удобно определить, используя два способа: метод Вант-Гоффа и метод по периоду полупревращения.

1. 
   Определение порядка реакции методом Вант – Гоффа
   

Логарифмируем уравнение закона действия масс V = k · (3)получим выражение: lg V = lg k + nlg C, (4), которое в координатах lg V – lg C имеет вид прямой. Для построения такой зависимости необходимо иметь несколько значений скорости химической реакции при нескольких концентрациях . Определим эти скорости графически из кинетической кривой (рис.1), построенной по данным табл. 3 для = 313 К.Рисунок 1. Изменение концентрации реагирующих веществ во времени τ при температуре 329 К.Скорость реакции V определяем для пяти произвольно выбранных концентраций = 0,8 моль/дм³; = 0,6 моль/дм³; = 0,5 моль/дм³; = 0,4 моль/дм³; = 0,3 моль/дм³ как тангенс угла наклона касательной и кинетической кривой в точке пересечения значения концентрации с кривой. На рис.1 показан пример определения скорости реакции для

---

= 0,5 моль/дм³.

= – = – = – = 2,105 · 10^-3 моль/дм³ · с

Аналогично определяют скорости при других концентрациях и результаты расчета сводят в табл.4.

Таблица 4

Скорость реакции при различных концентрациях

, моль/дм3	0,8	0,6	0,5	0,4	0,3
· 103 , моль/дм3 · с	2,105	3,75	2,66	1,48	0,83
– lg C	0,096	0,222	0,301	0,397	0,523
– lg V	2,67	2,43	2,57	2,83	3,08

По данным табл.4 строим график в координатах lg V – lg C (рис. 2) для определения порядка реакции (см. уравнение 4), тангенс угла которого равен .Рис. 2. Зависимость десятичного логарифма скорости реакции V от десятичного логарифма концентрации С = tg α = = 2,23

2. 
   Определение порядка реакции по периоду полупревращения
   

Для определения порядка реакции вторым способом необходимо из графика (см. рис.1) определить несколько периодов полупревращения, например, для = 1 моль/дм³;

---

Смотрите также файлы

• Проектная деятельность как способ успешной самореализации личности.pdf

• Отчет по практической работе 7 реализация заданной логической функции от четырех переменных на дешифраторах 416, 38 и 24 по дисциплине.docx

• Решение Сегментный анализ рынка включает в себя прогнозирование состава покупателей на разных участках рынка определение способов проведения границ между сегментами таким образом,.docx

• Объект преступления и его признаки.docx

• Презентация к дипломной работе Гайворонского Романа Владимировича Тема дипломной роботы.pptx