Экзаменационные вопросы лабораторного практикума

Кислотный гидролиз сложного эфира протекает по механизму специфического катализа:

Э + Н₃О⁺ ↔ ЭН⁺ + Н₂О k₁,k₂

ЭН⁺ + Н₂О → КН⁺ + С k₃

КН⁺ + Н₂О → К + Н₃О⁺ k₄

и является реакцией псевдопервого порядка. Кинетические данные получают путем периодического отбора проб реакционной смеси, быстрого их охлаждения и титрования раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. На основе МСК вывести уравнение для скорости реакции и далее расчетную формулу для кажущейся константы скорости с использованием экспериментальных данных, указать методику её графического определения. Почему необходимо проводить охлаждение проб перед титрованием? Какие реакции называются автокаталитическими и является ли данная реакция таковой?

Разложение мурексида в кислой среде является реакцией псевдопервого порядка и сопровождается обесцвечиванием реакционной смеси. Кинетические данные получают путем периодического измерения оптической плотности раствора. Вывести уравнение для расчета кажущейся константы скорости с использованием экспериментальных данных и указать методику её графического определения. Как на основе полученных опытных результатов вычислить время полупревращения мурексида и константу скорости? Как можно использовать значения кажущейся константы скорости для определения степени и константы диссоциации слабых кислот?

Каталитическое (в присутствии MnO₂ (тв)) разложение пероксида водорода в водном растворе является реакцией первого порядка. Кинетические данные получают путем периодического измерения объема выделившегося кислорода при температуре опыта и атмосферном давлении. Вывести уравнение для расчета константы скорости с использованием экспериментальных данных и указать методику её графического определения.

Гидролиз сложного эфира в растворе щелочи протекает по механизму специфического катализа:

Э + ОН^– ↔ ЭОН^– k₁,k₂

ЭОН^– → К^– + С k₃

и является реакцией второго порядка. Кинетические данные получают путем периодического отбора проб реакционной смеси, с последующей их быстрой нейтрализацией в отмеренном избытке охлажденного раствора кислоты и титрования остатка кислоты раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. На основе МСК вывести уравнение для скорости реакции и далее расчетную формулу для константы скорости с использованием экспериментальных данных, считая, что начальные концентрации реагентов равны. Почему необходимо проводить указанные манипуляции с пробами реакционной смеси перед титрованием?

Гидролиз сложного эфира в растворе щелочи протекает по механизму специфического катализа:

Э + ОН^– ↔ ЭОН^– k₁,k₂

ЭОН^– → К^– + С k₃

и является реакцией второго порядка. Кинетические данные получают путем периодического отбора проб реакционной смеси, с последующей их быстрой нейтрализацией в отмеренном избытке охлажденного раствора кислоты и титрования остатка кислоты раствором щелочи в присутствии фенолфталеина. На основе МСК вывести уравнение для скорости реакции и далее расчетную формулу для константы скорости с использованием экспериментальных данных, считая, что начальная концентрация щелочи выше концентрации эфира. Почему необходимо проводить указанные манипуляции с пробами реакционной смеси перед титрованием?

Гидролиз сахарозы (S) в растворе сильной кислоты с образованием глюкозы (G) и фруктозы (F) протекает по механизму специфического катализа:

S + H₃O⁺ ↔ SH⁺ + H₂O k₁,k₂

SH⁺ + H₂O → F + G + H₃O⁺ k₃

и является реакцией псевдопервого порядка. Поскольку участники реакции S, F и G оптически активные вещества, то кинетические данные получают путем периодического измерения на поляриметре угла вращения плоскости поляризации света реакционной смесью, который меняется от положительного значения в начале реакции до отрицательного – в конце. На основе МСК вывести уравнение для скорости реакции и далее расчетную формулу для кажущейся константы скорости с использованием экспериментальных данных и указать методику её графического определения.

Реакция йодирования ацетона (А) в присутствии сильной кислоты протекает по механизму:

А + Н₃О⁺ ↔ АН⁺ + Н₂О k₁,k₂

АН⁺ + Н₂О → Е + Н₃О⁺ k₃

Е + I₂ + Н₂О → АI + Н₃О⁺ + I^– k₄

и является автокаталитической реакцией второго порядка, причем ее скорость не зависит от концентрации йода. Кинетические данные получают путем периодического отбора проб реакционной смеси, быстрым переводом их в раствор гидрокарбоната натрия и последующим титрованием полученной смеси раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала. На основе МСК или метода маршрутов вывести уравнение для скорости реакции и далее расчетную формулу для кажущейся константы скорости с использованием экспериментальных данных. Почему необходимо проводить указанные манипуляции с пробами реакционной смеси перед титрованием?

Для окислительно-восстановительной реакции 2Fe³⁺ + 2 I^– → 2 Fe²⁺ + I₂ предложен механизм:

Fe³⁺ + 2 I^– ↔ Fe²⁺ + I₂^– k₁,k₂

Fe³⁺ + I₂ ^– → Fe²⁺ + I₂ k_3.

На основе метода маршрутов или МСК вывести уравнения для скорости реакции по её участникам Fe³⁺, Fe²⁺ и I₂ и записать полученные выражения для начальной скорости, указав теоретические значения частных порядков. Доказательством достоверности предложенного механизма реакции является совпадение теоретических частных порядков с их значениями, определенными в опыте по дифференциальному методу Вант-Гоффа для начальных скоростей. Опишите методику проведения эксперимента, если состав реакционной смеси по ходу реакции определяют её периодическим титрованием раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала, а для определения начальной скорости реакции используют эмпирическое уравнение , где С(Fe²⁺) - молярная концентрация Fe²⁺, рассчитанная по результатам титрования, а t – время от начала реакции до момента появления окраски реакционной смеси, предварительно обесцвеченной небольшим избытком титранта. Как оценить кажущуюся константу скорости рассмотренной реакции?