DETERMINAREA ENERGIEI DE ACTIVARE

Determinarea energiei de activare

Scopul lucrarii

Se va determina energia de activare Arrhenius pentru reactia dintre tiosulfatul de sodiu si acidul sulfuric.

Introducere

Influenta temperaturii asupra vitezei de reactie este descrisa de relatia lui Arrhenius, care cu un numar mic de exceptii (relatiile: "anti-Arrhenius"), are valabilitate generala:

(3.32)

S-au notat cu: A, factorul de frecventa care depinde de numarul de ciocniri dintre molecule; R, constanta universala a gazelor ideale, R = 8,314 J/mol.K (in S.I.) sau 1,987 cal/mol.K (in sistemul tolerat); T, temperatura absoluta; Ea, energia de activare este surplusul de energie, peste valoarea medie a moleculelor active, care participa la reactia chimica.

Pentru reactia dintre tiosulfatul de sodiu si acidul sulfuric:

^(3.33)

viteza de reactie este:

^{vR =} (3.34)

(3.35)

este constanta aparenta a vitezei de reactie.

Prin logaritmare rezulta

(3.36)

care reprezinta ecuatia unei drepte cu panta E_a / R si ordonata la origine .

Aparatura

Biurete, eprubete, termometru, bec de gaz si sita de azbest.

Substante

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

Modul de lucru

In 5 eprubete numerotate de la 1 la 5 se introduc cate 5 ml solutie Na₂S₂O₃, masurati cu biureta.

In alte 5 eprubete numerotate de la 5 la 10 se introduc cate 5 ml solutie H₂SO₄, masurati cu biureta.

Cele 10 eprubete se introduc intr-un pahar Berzelius care contine apa si in care se gaseste un termometru.

Se masoara temperatura apei T₁.

Se toarna continutul eprubetei 6 (care contine acid sulfuric) peste eprubeta 1 (care contine tiosulfat de sodiu), se agita si se masoara timpul Dt scurs de la amestecarea solutiilor pana cand solutia incepe sa se tulbure.

Paharul care contine eprubetele se incalzeste pe un bec de gaz la temperatura T₂ = T₁ + 10^oC.

Cand se atinge aceasta temperatura se procedeaza la fel ca in primul caz, amestecand continutul eprubetelor 2 si 7 si notand Dt.

Pe rand se masoara Dt pentru urmatoarele reactii procedand la fel cu perechile de eprubete 3-8, 4-9 si 5-10.

Observatii: - In fiecare experiment, timpul final de reactie se considera cand solutia incepe sa se tulbure, deci la aparitia opalescentei.

- Timpul de reactie se masoara cu precizie.

Rezultate si calcule

Ea/R=[ln (Dt₁)- ln (Dt₂)]/ 1/T₁-1/T₂

Ea=18541

Observatii:

1. Viteza de reactie creste proportional cu temperatura.

2. Timpul de reactie scade proportional cu cresterea temperaturii.