งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

ปฏิบัติการเคมีทั่วไป I การทดลองเคมีแบบย่อส่วน การทดลองที่ 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา ( Kinetic Study)

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "ปฏิบัติการเคมีทั่วไป I การทดลองเคมีแบบย่อส่วน การทดลองที่ 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา ( Kinetic Study)"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ปฏิบัติการเคมีทั่วไป I การทดลองเคมีแบบย่อส่วน การทดลองที่ 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา ( Kinetic Study)

2 วัตถุประสงค์  หาข้อมูลและปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่ออัตราเร็วของ ปฏิกิริยาของระบบที่ศึกษา ( ปฏิกิริยาของฟรุค โตสในสารละลายเบสกับเมทธิลีนบลู ) อุณหภูมิ, ความเข้มข้นของสาร, ตัวเร่งปฏิกิริยา, อัตราการแพร่ของสารตั้งต้น  ทำนายกลไกของปฏิกิริยาในระบบได้  วัดและประมวลผลเพื่อหาอันดับของปฏิกิริยา และ สมการกฏอัตราการเกิดปฏิกิริยา  หาค่าพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยาได้

3 ทฤษฏี Kinetics = การศึกษาถึงอัตราเร็วของปฏิกิริยาที่ เกิดขึ้นในหลาย ๆ สภาวะ ซึ่งการศึกษานี้จะช่วยให้ นักเคมีสามารถควบคุมปฏิกิริยา และออกแบบ กระบวนการทำปฏิกิริยาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ จำนวนมากที่สุด อัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถที่จะระบุได้จากการ เปลี่ยนแปลงของสารเทียบกับการเปลี่ยนแปลงของ เวลา  [A] or  [B] vs  t A  B

4 Reaction rate To generalize, for the reaction aA + bBcC + dD Reactants (decrease) Products (increase) ในแต่ละปฏิกิริยาเคมีจะมีสมการอัตราเร็วเฉพาะที่ ขึ้นอยู่กับสารตั้งต้น reaction rate นั้นจะเป็นบวกเสมอ ความเข้มข้นนั้นจะต้องอยู่ในรูปของ mol/L ในขณะ ที่ เวลาอาจจะอยู่ในรูปของวินาที, นาที, ชั่วโมง แล้วแต่ความสะดวกของผู้ทำการทดลอง

5 Reaction Rate Experiments 1 and 2: when [NH 4 + ] doubles, the initial rate doubles. Experiments 5 and 6: when [NO 2 - ] doubles, the initial rate doubles.

6 Rate law This reaction is First-order in [NH 4 + ] and First-order in [NO 2 − ] This reaction is second-order overall. ข้อควรระวัง Order ของ reaction หาได้จากการทดลองเท่านั้น ซึ่งไม่เท่ากับ Stoichiometry ของสาร ค่า k นั้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ถ้า conditions ของการทดลองเปลี่ยนไป At Temperature T

7 ตอนที่ 1 : ทำความรู้จักับปฏิกิริยาของ ระบบ Methylene Blue และ Fructose ตอนที่ 2 : ศึกษากลไกปฏิกิริยา ตอนที่ 3 : หาอันดับของปฏิกิริยา และ สมการกฎอัตราของปฏิกิริยา ตอนที่ 4 : หาค่าพลังงานกระตุ้น การทดลอง

8 ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้อง FH = Fructose F¯ = แอนไอออนจาก Rx ระหว่าง Fructose กับ NaOH OH  = เบสแก่โซเดียมไฮดรอกไซด์ B = เมธิลลีนบลูสีน้ำเงิน,W = เมธิ ลลีนที่ไม่มีสี P = ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากฟรุคโตสภาย หลังจากรีดิวซ์เมธิลลีนบลู O 2 (g) & O 2 (aq) = ออกซิเจนในอากาศและที่ ละลายในน้ำตามลำดับ 2e - H+H+

9 ตอนที่ 1 หยด 0.2M Fructose 5 หยด + 0.5M NaOH 5 หยด + MB 3 หยด เขี่ยผสมให้เข้ากัน ( จับเวลาทันทีเมื่อ เริ่มหยด MB หยุดเวลาเมื่อสีน้ำเงินหายไป ) สังเกต และบันทึกผล ปิดฝาขวด เขย่า 1 ครั้ง ( จับเวลาจนเกิดสีน้ำเงิน อีกครั้ง ) สังเกตและบันทึกผล บริเวณรอยต่อ ระหว่างสลล. กับอากาศภายในขวด เขย่าขวดหลายๆ ครั้ง + สังเกตมีสีน้ำเงินเข้มขึ้น หรือไม่ แช่ขวดใน น้ำอุ่น แช่ในน้ำเย็น นำไปส่องไฟ เปรียบเทียบ การเกิดหรือ หายไปของสี น้ำเงินเร็วหรือ ช้ากว่า โดย เทียบกับ T ห้อง

10 ตอนที่ 2: ศึกษากลไกปฏิกิริยา วิเคราะห์เปรียบเทียบอัตราการเกิดปฏิกิริยาต่างๆ ใน ตอนที่ 1 ว่าเกิดเร็วหรือช้า

11 ตอนที่ 3 : หาอันดับและสมการกฎอัตราของปฏิกิริยา ผสม 0.2M Fructose + 0.5M NaOH + H 2 O + MB ( จำนวนหยดตามตาราง ) จับเวลาทันทีเมื่อเริ่มหยด MB หยุดเวลาเมื่อสี น้ำเงินหายไป สังเกตและบันทึก ผล ทำการทดลองใหม่โดยเปลี่ยนความเข้มข้น ( จำนวนหยด ) ตามตาราง แช่ขวดในถ้วยโฟมที่มีน้ำ บรรจุอยู่ ก่อนเริ่มครั้งที่ 2 อาจเลือกทำการทดลองตอน ที่ 4 ควบคู่ไปด้วย

12 ตารางความเข้มข้นสำหรับการทดลองตอนที่ 3

13 ตอนที่ 4 : หาค่าพลังงานกระตุ้น ทำการทดลองเช่นเดียวกับการทดลองตอนที่ 3 ครั้ง ที่ 1 จับเวลาทันทีเมื่อเริ่มหยด MB หยุดเวลาเมื่อสี น้ำเงินหายไป สังเกตและบันทึก ผล ทำการทดลองใหม่ใช้ขวดเดิม แต่แช่ขวดในน้ำ เย็นที่ 5, 10 o C แช่ขวดในถ้วยโฟมที่มี น้ำอุ่น * การทดลองที่อุณหภูมิห้อง สามารถใช้ผลการทดลอง ตอนที่ 3 ครั้งที่ 1 ได้เลย โดยไม่ต้องทำใหม่ * ทำตอนที่ 4 พร้อมๆ กับตอนที่ 3 ( โดยเริ่มหลังจาก ทำตอนที่ 3 ครั้งที่ 1 เสร็จจะได้ไม่ต้องล้างขวด )

14 คำแนะนำ - ใช้เทคนิคการหยดที่ดี เพื่อให้ปริมาตร ในแต่ละหยดใกล้เคียงกันมากที่สุด - ขั้นตอนที่มีการแช่ในน้ำอุ่นหรือน้ำเย็น สารละลายในขวดจะต้องจมอยู่ใต้ระดับ น้ำเสมอ - ค่าอันดับของปฏิกิริยาจะเป็นจำนวนเต็ม ( ให้ผิดพลาดได้ไม่เกิน 15%) ( ตอนที่ 3) - สามารถออกแบบการทดลองเพิ่มเติมถ้า ผลไม่ชัดเจน ( ตอนที่ 3, 4) - เพื่อความแม่นยำควรทำที่อุณหภูมิ หลากหลาย เพื่อผลในการ fit ข้อมูล เชิงเส้น ( ตอนที่ 4)

15 เทคนิคการหยดที่ดี

16 การหาอันดับและสมการกฎอัตราของปฏิกิริยา เลือก rate ของการทดลองครั้งที่ 1 และ 2 เพื่อหาค่า c

17 เลือก rate ของการทดลองครั้งที่ 1 และ 3 เพื่อหาค่า a เลือก rate ของการทดลองครั้งที่ 2 และ 4 เพื่อหาค่า b

18 k = Ae -Ea/RT ln k = lnA – Ea/RT หรือ 2.30 log k = 2.30 log A – Ea/RT log k = log A – Ea/2.30RT log k = log A – Ea/2.30RT 1/T k Log k ดูดความ ร้อน คายความ ร้อน การหาค่าพลังงานกระตุ้น Rate = k [FH] a [B] b [OH - ] c ทำการทดลองที่ความเข้มข้นคงที่ แต่เปลี่ยน T  Rate  k สมการ Arrhenius

19

20 Blue bottle (chemical reaction) อ้างอิง a=b=c=1 Rate = k [FH] [B][OH - ] อันดับของปฏิกิริยา

21 System I CH 2 OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHO + 1 / 2 O 2 ==> CH 2 OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–COOH

22 System II ขั้นตอนใดได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิมากที่สุด ?

23 System III เป็นการยืนยันว่า order of reaction นั่นไม่มี ความสัมพันธ์ใด ๆ กับ Stoichiometry และหา ได้จากการทดลองเท่านั้น


ดาวน์โหลด ppt ปฏิบัติการเคมีทั่วไป I การทดลองเคมีแบบย่อส่วน การทดลองที่ 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา ( Kinetic Study)

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google