Сутегі асқын тотығының сулы ерітіндісі келесі теңдеу бойынша өздігінен ыдырайды:
2Н2О2 → 2Н2О + О2 Кейбір заттардың қатысында сутегі асқын тотығының ыдырауы біршама жылдамдайды. Берілген жұмыста катализатор қызметін күкірт қышқылды мыс атқарады. Өйткені СuSO4 және H2O2 сулы ерітіндіде болады (бір фаза), бұл реакция гомогенді каталитикалық реакция болып табылады.
Реакция өтуін және оның жылдамдығын анықтау бөлінген газдың көлемімен анықталады (газометрлік әдіс). Өлшеу реакция басталғаннан белгілі бір уақыт аралығына дейін орындалады. Жұмыс приборы (сур 1) пробирканың реакциялық түтігінен 1, жоғары екі арналы краны бар 4 бюреткадан 2 және өлшеуіш бюретканың төменгі жағымен қосылған резина шлангпен теңестіретін түтіктен 3. Пробирка реакциялық қоспасымен суы бар термостатқа 5 орналастырылады.
Сур.7.1. Сутегі асқын тотығының газометрлік әдіс арқылы ыдырау жылдамдығын бақылау приборы.
Жұмыстың орындалу тәртібі: Реакциялық колбаға тығынның төменгі жағына шамамен 12-13см жетпейтіндей 10 мл күкірт қышқылды мыс және дистилденген су құяды. Бұл қоспаны термостатта 10 минуттей ұстағаннан кейін, оған 5 мл 4%-тік сутегі асқын тотығын қосып, оны шыны таяқшамен мұқият араластырады да, пробирканы кран ашық (4) кезінде тығынмен жабады. Теңдеуіш түтікті жоғары, төмен қозғалтып (3), бюреткадағы сұйықтық деңгейін нөлге келтіріп, жоғары кранды жабады және тәжірибе басталған уақытты жазып алады. Бөлінген оттегі бюреткадан суды ығыстырады. Бюретка мен түтіктегі сұйықты үздіксіз бірдей деңгейде ұстай отырып, бюреткадағы сұйықтық деңгейін төмендеткенде теңестіргіш түтікті де төмендету керек.
Белгілі бір уақыттан соң бөлінген оттегінің көлемін есептеу керек. (есептеу алдында бюретка мен қозғалғыш түтік сұйықтығының деңгейін бірдей ету керек).
Термостаттағы 20-25С температура болса - 10 мин өткенде, 30С және 40С температура болса –5 мин өткенде болғаны жөн.
Тәжірибе басталуы алдындағы температураны дәл өлшеп, жазып отыру керек. Сосын, 40-50 мл оттегі бөлінген соң, (n мл) соңғы өлшемді жасап, реакция жүретін ыдыстағы сутегі асқын тотығын толық ыдырату үшін, оны қайнап тұрған (шамамен 100С) суға батырып, біраз ұстайды.
Егер бюреткадағы судың деңгейі төмендемей, өзгеріссіз қалса, ыдырау реакциясы аяқталған болады. Мұнан кейін реакция жүретін ыдысты жылдамдықты өлшеген температурадағы термостатқа орналастырады. Температура тұрақтанғаннан кейін, сутегі асқын тотығының толық ыдырауына сәйкес болатын оттектің көлемін (α мл) өлшейді.
Тәжірибе нәтижесін кестеге жазады:
Тәжірибенің басталған уақыты
τ мин.
Оттегі көлемі мл
a-х, мл
K,
моль-1 мин-1
Ea, Дж/моль
…
…
…
Жылдамдық константасын мына теңдеу бойынша есептейді:
K 2.3𝑙g
a
a x
Бірінші тәжірибені бөлме температуарасында жүргізеді. Сосын тәжірибені басқа температураларда тағы да екі рет жүргізеді.
Үш мәндегі температура кезінде жылдамдық константасын анықтау нәтижесі бойынша графикалық әдіспен активтену энергиясын анықтайды. lg K және 1/T тәуелділігі графигінде түзу сызық болуы тиіс, қисықтың бұрыш тангенсі:
tg
R
Активтену энергиясының алынған мәнін Аррениус (7.20) теңдеуі бойынша есептелген активтену энергиясымен салыстыру керек.