Як визначити температуру реакції
температура хімічної реакції - Один з основних факторів, що впливають на її швидкість. Згідно з правилом Вант-Гоффа, при підвищенні температури на 10 градусів швидкість гомогенної елементарної реакції збільшується в два-чотири рази. Слід врахувати, що це правило діє лише в порівняно вузькому діапазоні температур і не застосовується при великих розмірах молекул - наприклад, у випадку з полімерами або білками. Як же визначити температуру хімічної реакції?
Вам знадобиться
- - трехгорлую колба з тугоплавкого скла зі шліфами;
- - крапельна воронка зі шліфом;
- - довгий лабораторний термометр зі шліфом (інтервал вимірювань - від 100 до 200 градусів);
- - пальник з піщаної лазнею;
- - все необхідне для збору дистиляту (перехідник, холодильник, приймальня ємність);
- - концентрована сірчана кислота;
- - концентрована оцтова кислота;
- - етиловий спирт.
Інструкція
1
Розглянемо конкретний приклад - синтез етилацетату в ході реакції етерифікації. У колбу, денце якої вміщено в піщану баню, налийте рівні об`єми етанолу і сірчаної кислоти (припустимо, по 10 мл). В одне з «горлянок» вставте термометр. Але врахуйте, що треба заздалегідь підібрати термометр такої довжини, щоб його ртутний кінчик був в суміші, але не торкався дна колби. Іншим «горло» вставте крапельну воронку. Через центральне «горло» будуть відходити пари продуктів реакції.
2
Нагрійте етанол і сірчану кислоту на піщаній бані до 140 градусів, після чого почніть по краплях доливати суміш з етилового спирту і оцтової кислоти.
3
Незабаром в приймальні ємності почне збиратися сконденсований дистилят. Це означає, що почав утворюватися етилацетат. За допомогою термометра можна визначити, при якій температурі суміші йде реакція.
4
У ряді випадків можна визначити температуру хімічної реакції, використовуючи формулу енергії Гіббса: G = H - T S. Величину енергії Гіббса, ентальпії і ентропії багатьох конкретних реакцій легко знайти в будь-якому довіднику з хімічної термодинаміки. Невідомою залишиться тільки величина Т - температура реакції в градусах Кельвіна, яку дуже легко можна буде обчислити за формулою: Т = ( H - G) / S.
Зверніть увагу
Концентрована сірчана кислота - дуже їдка речовина! При роботі з нею необхідно дотримуватися всіх запобіжних заходів. Також перед початком роботи ретельно перевірте цілісність колби. Неприпустимі навіть найменші тріщини.
Корисна порада
Температура безпосередньо впливає на зрушення реакції в ту чи іншу сторону відповідно до принципу Ле-Шательє. Якщо реакція ендотермічна, тобто протікає з поглинанням тепла, підвищення температури сприяє її більш повного протіканню (утворення продуктів реакції). Якщо ж реакція екзотермічна (супроводжується виділенням тепла), більш повного її перебігові, навпаки, посприяє зниження температури.
Статті за темою "Як визначити температуру реакції"
Оцініть, будь ласка статтю
