Как экспериментально определить скорость реакции?

Скорость описанной выше реакции между кислотой и карбонатом кальция можно было бы определить, подсчитывая число пузырьков диоксида углерода, которое выделяется за одну минуту. Однако такой подсчет невозможно выполнить вначале, когда реакция протекает очень бурно. Но даже и в более поздние моменты реакции такой способ оказался бы очень неточным из-за неодинакового размера пузырьков газа.

Изменение скорости этой реакции по мере ее протекания можно продемонстрировать более точно с помощью установки, схематически изображенной на рис. 9.1.

Разбавленную соляную кислоту наливают в коническую колбу, где насыпана мраморная крошка. Реакция протекает по уравнению

CaCO3 (тв.) + 2HCl (водн.) = CaCl2 (водн.) + CO2 (г.) + H2O (ж.)

Выделяющийся диоксид углерода собирают с помощью газовой пипетки (газово] шприца). За изменением скорости реакции можно проследить, измеряя объем Bi делившегося диоксида углерода через равные промежутки времени по мере протекаю реакции. В табл. 9.1 приведены типичные результаты подобного эксперимента. Если г этим результатам построить график, получится кривая скорости реакции (рис. 9.1 Кривая скорости реакции показывает изменение со временем количества образу* щегося продукта либо используемого реагента.

Угол наклона касательной к кривой скорости реакции в какой-либо точке эт( кривой показывает, насколько быстро протекает реакция в соответствующий моме1 времени. Чем круче угол наклона касательной к кривой скорости, тем быстр протекает реакция. На рис. 9.2 показан угол наклона касательной к кривой скорост соответствующий начальной скорости реакции. Поскольку реакция протекает быстр всего в первый момент, наклон касательной к кривой скорости, соответствукшн начальной скорости реакции, максимален. Постепенно, по мере протекания реакци наклон касательной к кривой в каждой следующей ее точке становится все меньше. Наконец, когда реакция приостанавливается, кривая скорости становится горизонтальной. Тангенс угла наклона горизонтальной кривой, как и угол ее наклона к оси времени, становится равен нулю.

 

Оглавление: