Reaktionshastighed: reaktionsorden og temperaturafhængighed

Formålet med forsøget er, at undersøge reaktionsordenen til reaktionen mellem persulfationer og iodidioner. Derudover er formålet også at undersøge sammenhængen mellem reaktionshastigheden og temperaturen, og herunder se på, om reaktionen følger Arrheniusligningen.

Apparatur:

100 mL bægerglas, 4 autoburetter, sugbold, reagensglas, magnetomrører, bunsenbrænder + trefod med keramiknet eller kogeplade og termometer (-10 - 50?C)

Kemikalier:

0,200 M Na2S2O8, 0,100 M Na2S2O8 (med 0,100 mol Na2SO4 pr. L). 3 fælles autoburetter med 4,00?10-3 M Na2S2O3 + stivelse, 0,200M KI og 0,200 M NaCl.

Risiko og sikkerhed:

Kemikalierne er ufarlige, det er derfor ikke nødvendigt at være ekstra forsigtig.

Teori:

Persulfationer (S2O82–) kan oxidere iodidioner til frit iod ved følgende langsomme redoxreaktion:

(1)

I: Reaktionsorden

Vi antager at reaktionen har et hastighedsudtryk af følgende type:

(2)

hvor hastigheden er defineret ved formindskelsen af persulfationerne pr tid:

(3)

Opløsningen er tilsat en lille mængde thiosulfationer, der ved en hurtig reaktion omgående fjerner de I2-molekyler der dannes i (1):

(4)

Under forsøget er [I–] således konstant. Når thiosulfationerne er brugt op, ophører reaktion (4), mens (1) naturligvis fortsætter. De iodmolekyler, der herefter dannes, påvises med stivelse (giver en blå farve).

Til beregning af hastigheden kan formindskelsen af persulfationerne kan udtrykkes ved

(5)

hvor nullet betegner begyndelseskoncentrationen til starttidspunktet. Da [S2O32–]0 er valgt meget lille i forhold til [S2O82–]0, kan [S2O82–] regnes konstant i hastighedsudtrykket (2).