Chimie anorganique
1482 mots
6 pages
U= - =k[ΙΟ3-]χ [I-]y[Η+] Στο πείραμα θέλουμε να μετρήσουμε την επίδραση που θα επιφέρει η αλλαγή της συγκέντρωσης των ιόντων ΙΟ3- στην ταχύτητα της αντίδρασης:
ΙΟ3- + 8Ι- + 6Η+ 3 Ι3- + 3Η2Ο (1). Όμως δεν μπορούμε να μετρήσουμε άμεσα την tαχύτητα αντίδρασης των ιόντων ΙΟ3- και επομένως προσθέτουμε ποσότητα αρσενικώδους οξέος (H3AsO3) το οποίο αντιδρά με τα ιόντα ιωδίου σύμφωνα με την σχέση:
H3AsO3 + Ι3- + Η2Ο HAsO42+ +3Ι- + 4H+ (2)
Στο διάλυμα προσθέτουμε επίσης άμυλο ως δείκτη, καθώς παρουσία ιόντων ιωδίου, χρωματίζει το διάλυμα έντονο μοβ. Το αρσενικώδες θα μας βοηθήσει να υπολογίσουμε την ταχύτητα της αντίδρασης ως εξής: Το αρσενικώδες αντιδρά με τα ιόντα ιωδίου που προέρχονται από την αντίδραση (1) αμέσως μόλις αυτά παραχθούν. Συνεπώς όταν όλη ποσότητα αρσενικώδους θα έχει καταναλωθεί, όλα τα moles ΙΟ3- θα έχουνε μετατραπεί σε Ι3-, δηλαδή η αντίδραση θα έχει τελειώσει. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα όποια ποσότητα ιόντων Ι3- προστεθεί στο διάλυμα μετά την χρονική αυτή στιγμή να βάψει το διάλυμα. Με τον τρόπο αυτό καταλαβαίνουμε πότε τελειώνει η αντίδραση και έτσι είμαστε σε θέση να μετρήσουμε την ταχύτητα της αντίδρασης (1).
Για τον υπολογισμό της ταχύτητας έχουμε την σχέση u=k[ΙΟ3-]χ [I-]y[Η+]z όμως σε αυτήν υπάρχουν 4 άγνωστοι και είμαστε σε θέση να υπολογίσουμε μόνο έναν. Για τον λόγο αυτό κάνουμε κάποιες παραδοχές. Στο διάλυμα προσθέτουμε ρυθμιστικό διάλυμα με αποτέλεσμα να κρατάμε σταθερό το pH (περίπου 5) και κατ’ επέκταση σταθερό το [Η+]z. Επίσης τα ιόντα Ι- είναι σε πολύ μεγάλη περίσσεια συγκριτικά με τα ιόντα ΙΟ3- επομένως κατά την διάρκεια και μετά το τέλος της αντίδρασης θεωρούμε την συγκέντρωση των ιόντων ιωδίου σταθερή, όπως και το [I-]y. Τέλος κρατάμε σταθερή και την θερμοκρασία του διαλύματος ώστε να μπορόυμε να θεωήσουμε την σταθερά ιοντισμού k της αντίδρασης σταθερή. Συνεπώς η ταχύτητα μπορεί να εκφραστεί u=k΄[ΙΟ3-]χ
Σε μία ογκομετρική φιάλη των 100ml η οποία έχει προηγουμένως πλυθεί με νερό της βρύσης και απεσταγμένο βάζουμε