سرعة التفاعل بالعكارة واللون – اختفاء العلامة X والبنفسج البلوري

ماذا تعرض

طريقتان تقليديتان لمتابعة تفاعل دون جمع غاز. في طريقة اختفاء العلامة X يكوّن الثيوكبريتات والحمض كبريتًا غرويًا حتى تختفي علامة مرسومة تحت الدورق؛ وكل تجربة تتوقف عند الكمية نفسها من الكبريت، لذا يقيس 1/t متوسط السرعة. وفي طريقة مقياس اللون يبهت البنفسج البلوري في وفرة من الهيدروكسيد، ولا يكون مستقيمًا إلا منحنى ln A مقابل الزمن، وهذا يدل على الرتبة الأولى. وتستنتج شاشات التحليل الرتب من السرعات الابتدائية بتغيير تركيز واحد في كل مرة، وتختبر الخطوات المقترحة المحددة للسرعة بمقارنتها بمعادلة السرعة، وتستخدم مخطط أرهينيوس لـ ln k مقابل 1/T لإيجاد Eₐ وA.

طريقة الاستخدام

اختر «الطريقة». في اختفاء العلامة X اضبط «Na₂S₂O₃ 0.15 M» و«درجة الحرارة»، واضغط «أضف HCl وشغّل المؤقت» ثم «اختفت العلامة – أوقف». وفي مقياس اللون اضبط [OH⁻]، واضغط «ابدأ القياس» وقارن A – t وln A – t و1/A – t. وفي «السرعات الابتدائية» اختر «التفاعل» والتراكيز، واضغط «قِس السرعة الابتدائية» ثم اختر آلية. وفي «مخطط أرهينيوس» اضغط «قِس k» عند عدة درجات حرارة.

المعاملات القابلة للتغيير

• طريقة القياس اختفاء العلامة X (Na₂S₂O₃ + HCl), مقياس اللون (البنفسج البلوري + NaOH)
• حجم Na₂S₂O₃ 0.15 M (يُكمَل إلى 50 mL بالماء) 10–50 mL
• درجة الحرارة 10–50 °C
• تركيز OH⁻ (NaOH، مقياس اللون) 0.01–0.1 M
• الشاشة التجربة (اختفاء العلامة X، مقياس اللون), السرعات الابتدائية ومعادلة السرعة, مخطط أرهينيوس (ln k مقابل 1/T)
• التفاعل (شاشات التحليل) يودة البروبانون (بحفاز حمضي), التحلل المائي لـ 2-برومو-2-ميثيل بروبان, التحلل المائي للبروموإيثان, البرومات والبروميد في وسط حمضي

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يمكن استخدام 1/t مقياسًا للسرعة في تجربة اختفاء العلامة X؟
2. كيف يتغير زمن اختفاء العلامة عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 10 °C؟
3. لماذا يدل المنحنى المستقيم لـ ln A مقابل الزمن على أن التفاعل من الرتبة الأولى بالنسبة إلى البنفسج البلوري؟