? ЯК визначити температуру реакції

Температура хімічної реакції - Один з основних факторів, що впливають на її швидкість. Згідно з правилом Вант-Гоффа, при підвищенні температури на 10 градусів швидкість гомогенної елементарної реакції збільшується в два-чотири рази. Слід врахувати, що це правило діє лише в порівняно вузькому діапазоні температур і непридатне при великих розмірах молекул - наприклад, у випадку з полімерами або білками. Як же визначити температуру хімічної реакції?

Вам знадобиться

- трехгорлую колба з тугоплавкого скла зі шліфами;
- крапельна воронка зі шліфом;
- довгий лабораторний термометр зі шліфом (інтервал вимірювань - від 100 до 200 градусів);
- пальник з піщаної лазнею;
- все необхідне для збору дистиляту (перехідник, холодильник, приймальня ємність);
- концентрована сірчана кислота;
- концентрована оцтова кислота;
- етиловий спирт.

Інструкція

Розглянемо конкретний приклад - синтез етилацетату в ході реакції етерифікації. У колбу, денце якої поміщено в піщану баню, налийте рівні об'єми етанолу та сірчаної кислоти (припустимо, по 10 мл). В одне з «горл» вставте термометр. Але врахуйте, що треба заздалегідь підібрати термометр такої довжини, щоб його ртутний кінчик був в суміші, але не торкався дна колби. В інший «горло» вставте крапельну воронку. Через центральне «горло» будуть відходити пари продуктів реакції.

Нагрійте етанол і сірчану кислоту на піщаній бані до 140 градусів, після чого почніть по краплях доливати суміш з етилового спирту і оцтової кислоти.

Незабаром в приймальній ємності почне збиратися сконденсований дистилят. Це означає, що почав утворюватися етилацетат. За допомогою термометра можна визначити, при якій температурі суміші йде реакція.

У ряді випадків можна визначити температуру хімічної реакції, використовуючи формулу енергії Гіббса:? G =? H - T? S. Величину енергії Гіббса, ентальпії та ентропії багатьох конкретних реакцій легко знайти в будь-якому довіднику з хімічної термодинаміки. Невідомою залишиться тільки величина Т - температура реакції в градусах Кельвіна, яку дуже легко можна буде обчислити за формулою: Т = (? H -? G) /? S.