تأثير الملح كعامل مساعد على سرعة التفاعل - The Effect of salt on the Rate of Reaction

الغاية من التجربة:
1- إيجاد ثابت سرعة التفاعل k
2- حساب القوة الايونية داخل محيط التفاعل
3- تأثير القوة الايونية على سرعة التفاعل.

نظرية التجربة:
ان فرضية برونشتد – بجيرم  تتضمن تأثير إضافة الملح على سرعة التفاعل طبقا لهذه الفرضية فأن التفاعلات بين الايونات تسير خلال تكوين مركبات وسطية معقدة الذي يتفكك احاديا الى نواتج التفاعل .

التفاعل بين الايونات B,A اللذان لديهم عاملان للشحنات  ZA, ZB على التوالي يمكن تمثيلها بالمعادلة التالية :

وجد العالمان برونشتد – بجيرم علاقة ثانيه معتمدين على معادلة ديباي – هوكل وهي :

C = تركيز ذو قيمة ثابتة
K= ثابت سرعة التفاعل
μ = القوة الايونية داخل محيط التفاعل

وهذه العلاقة الرياضية توضح : ان إضافة ملح متعادل الشحنة الى تفاعل معين يعجل التفاعل بين
الايونات التي تحمل شحنات متشابهة .
وان حاصل ضرب ZA ZB تكون قيمة موجبة ويبطىء التفاعل اذا كانت الايونات تحمل شحنات مختلفة ولايؤثر على سرعة التفاعل اذا كان احد ايونات المواد المتفاعلة لايحمل شحنة كهربائية.
في تفاعل بير كبريتات – يوديد يعجل بأضافة ملح متعادل الشحنة لان الايونات المتفاعلة تحمل شحنات متشابهة.

يمكن متابعة سرعة التفاعل أعلاه في محيط مختلف بالشدة الايونية بأستعمال ملح الطعام كلوريد الصوديوم كالكتروليت قوي .


طريقة العمل:
1- نحضر 250 مل من كلوريد الصوديوم )4( عياري و250 مل من  K2S2O8 04.0عياري و250 مل من KI 04.0 عياري و250 مل من  S2O3 2 04Na.0 عياري .
2- نتابع التفاعل في الجدول التالي بالتسلسل :

تركيز كلا من 2-S2O8 و- I في كل مزيج هو 01.0 عياري.

3- نبدأ بالخليط 1 نمزج المحاليل حسب التسلسل أعلاه في قنينه حجمية نظيفة وجافة وفي لحظة إضافة المحلول الأخير سجل الزمن للتفاعل.سد القنينه الحجمية بواسطة سداد ونظم حرارة القنينة عند درجة حرارة 25 درجة مئوية وبعد 30 دقيقة من بداية التفاعل , اسحب 25 مل من خليط التفاعل في قنينة حجمية أخرى وسحح اليود المتحرر مع هايبوسلفات الصوديوم مستخدما النشا كدليل.
4- كرر العمليه مع 25 مل أخرى بعد مضي 60 دقيقة من بداية التفاعل .
5- استمر بنفس الطريقة بالضبط لبقية المخاليط.

الحسابات :
1- بما ان تركيز كلا من 2-S2O8 و- I في كل مزيج هو 01.0 عياري أي متساوي وتساوي عياريته ال 2S2O8 Na  01.0عياري وبما ان 25 مل من الخليط تسحح لذلك يكون التركيز الأصلي a لكل من 2-S2O8 و- I يكافىء 25 مل من محلول ال Na2S2O8 , واذا كان العياري الحجمي بعد زمن t هو Xml لذلك يكون التركيز للمواد الغير متفاعلة تكافىء 25-x مل من محلول 2S2O8 Na بالتعويض في معادلة الرتبة الثانيه ينتج:

لذلك يمكن حساب ثابت سرعة التفاعل وويؤخذ معدل القيمتين ل k لكل المزيج.

2- احسب الشدة الايونية من العلاقة التالية :

µ = ½Σm Z2

اذ ان mالتركيز المكافىء وz شحنة الايون في محيط التفاعل .

3- رتب الجدول التالي


4- ارسم بيانيا بين K log مقابل μ√ .