part_2 (1103592), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Тогда оставшиеся линии будут линиями комбинационного рассеяния, 10, Поставьте пластинку на спектропроектор ПС-18 или СПП-2 (эмульсией вверх) и расшифруйте по атласу болсе сложный спектр железа, который является стандартным спектром сравнения для КР-спектров. Расшифровку спектра следует начинать с области известной линии ртути 4358 А. Около КР-линий отметьто характерные линии железа, и их длины волн запишите в табл. 1П.7. 11.
Установите фотопластинку на измерительный микроскоп МИР-12 и кзмерьте.положенне реперных линий спектра железа и КР.лилий, Результаты запишите в таблицу. РАЪОТА Нэ б Изучение теппевеге эффекта Реакции Л)аОс 2Л)Ов по ИН-спектрам пегпещения Цель и содержание работы Ознакомление с методикой определения термодипамических характеристик (теплоты реакции) химических реакций в газовой фазе по ИК-спектрал! поглощения на примере реакция диссоцвацин четырехокисн азота.
Освоение методики работы на ИК-спектрофотометре и знакомство с количественным анализом ио ИК- спектрам. Аппаратура ИК-спектрофотометр, Нагреваемая камсра с двумя шаровымн кюветами, одна нз которых наполнена двуокисью азота, а другая вакуумирована (см. Приложение )чЧ1). Термометр или термопара.
Краткое теоретическое введение Для выбора оптимальных условий проведения того ялн нного химического процесса, протекшощего с участием газовой фазы, не. обходимо знать состав газовой фазы при различных давлениях п температурах. Экспериментальное моделирование таких процессов, особенно прп высоких температурах и давлениях, связано с болыпями трудностями определения состава газовой фазы, так как обычиыс аналитические методы позволяют проводить анализ только при комнатных температурах. Вывод л!е вещества из нагретой реакционной зоны дли его анализа связан со смещением равновесия и искал!синем результатов, Поэтому спектральные методы, которые позволяют определять качественный в количсст.
вениый состав газовой фазы в нагретых оптически прозрачных объемах, представляют большу!о ценность для изучения различных высокотси!псратурпых процессов. Однако иет смысла изучать систему в широком диапазоне тем. ператур н данлепнй, если для всех ее компонент известны термо. динамические функ!1ии, с помощью которых довольно просто вычисляется состав газовой фазы в любых равновесных условиях. О О О ~~/ - 2 Л)~~ О О О симметрия иоеекчлы ЛаОе !) а г(Х=О)=1,190 А, (Х вЂ” Х) = 1,782 А, -! ОХО= )З8 симметрии молекулы ХО, Оао г !Х=О) = 1,19? А, ) ОХО:=- 134' рассмнтрнва!отея экспериментальные методы определения теплоты реакции А!'1. Рсакция днссоциацни чстырсхокиси азота Л)аО, прн повышении температуры нли понижении давления, как и обратная реакция димеризации окиси азота Л)Оа нрн пони>кении температуры илн повь!шенин давленая, является классическим примером обратимой химической реакции, равновесие которой в сильной степени зависит от температуры и давления.
Б табл. П1,8 и П1,9 приведены данные по степени днссоциацин четырехокиси азота при различных темпсрату!!ах и давлениях. Таблица !1!.8 Зависимость степеии Хиссоииачии Х„Ое от температуры оо то и с -оо — !о о ки 0,999 0,22 0,62 0,08 0,09 0,11 !ори р-!итм) Из табл, П1,8 видно, что при температуре выше 300 С (прн атмосферном давлении) в газовой фазе практически находится только двуокись азота.
При дальнейшем нагревании опа, и сво!о о !еред!о также диссоцнирует по реакции ЫО, Л!О+ — О,. 2 Термодинамические функцш! можно определять либо путом экспериментальных исследований равновесий в некотором интервале температур и давлений, либо рас!етными методамн статистической термодинамики, если известны молекулярные постоянные всех продуктов рассматриваемой реакции. Спектральные методы используются в обоих случаях. В первом случае по спектрам изучается зависимость концентрации одного нлн нескольких продуктов реакции от температуры, а во втором — по спектрам определяются молекулярные постоянные (частоты колсбанкй, межъядерные расстояния и т. д.). В данкой практической работе иа примере гомогенной газовой реакции 206 илн р.= — "ЯТ =- ОЛТ.
0,3440 0,3345 Р, вты »прв 4 — 49,7'С1 0,1434 0,0353 0,62 0,46 0,91 0,78 где еи,о. = — — =- сопз1. 9 Ь еио, 2а Рно, = 1+а " ебщ' ~! 4! ! — а 1 Ра ебв» ~ Ог ЛТ 208 В А. А. Мальцев !1о мгп»с существ»ппо па госгзве гзнн1ой фазы гказывается и давление (см. табл. 1П.9). Его понижение ведет к смсп»сни»о равновесия в сторону образования 1403. Эта реакция играет существенную роль в процессе получения азотной кислоты и поэтому хороню изучена. Таблице !0.9 Зввнснмость степени днссоцнецвн 3!304 от давления Расчет равновесного состава газовой фазы ведется через константу равновесия Кр, которая, с одной стороны, связана с парциальными давлениями реагирующих веществ и их продуктами, а с другой стороны, с термодииамическими функциями.
Например, для реакции ЫОО»че2ЫОО по закону действующих масс „г (!) 4 ГдЕ О» — СТЕПЕНЬ дИССОцпацнн, Робя» — ОбщЕЕ даВЛЕНИЕ, Константа равновесия может быть также выражена и через термодинамические функцив: А.НО А Ло !пК= — "+ (2) ЛТ Л где 4!»Нт и Т»о»г — соответственно тепловой эффект реакции и о изменение энтропии прн давлении 1 атм и температуре Т.
Если из (1) известно Кр, то по температурной зависимости уравнения (2) можно определить 4»НР и ЬБ73 Для этого обычно строится график зависимости !пКр от 1/Т и из наклона прямой находится »АНт, а по началу графика (ОТ)=0 — значение ЛЯг. о о Из спектров поглощения можно определить парциальные давления веществ р, если известен коэффициент поглощения е. Парцнальиое давление связано г концентрацией уравнением Клапейрона — Менделеева По закону светопогло»цения Бугера — Ламбсрта — Бера (см. 1, з 20) концентрация связана с оптической плотностью следующим образом: Л = !и — '= ест (4) Подставляя (4) в (8), получаем р = — ЯТ. (б) Константа равновесия дли реакции 15)гО» 21903, выраженная через оптические плотности и коэффициенты поглощения, будет иметь впд '!но,ои.о.
(' ЛТ ) и*о ТС Ан,о,ен,о ь l Таким образом, можно связать спектральные измерения оптической плотности Л и е с константой равновесия и термодннамическимн функциями. В большинстве случаев измерения величины в связаны с большими экспериментальными трудностями, когда исдуемое вещество находится в равновесии с другими компонентами и нс может быть выделено в чистом виде или пеизвес" концентрация в равновесной смеси. Поэтому нз уравнения (2) обычно опрсделгпот спектральными методами только 43 Нт, Для этого используется следующее уравнение (оно приведено для рассматриваемого равновесия 1390 и-'-.2ЫОО): Аг 1п К = 1п =' Т + 1и С = — — - ! н.о Ан,о ВТ или Ах2о а 87 1п ио' Т вЂ” — + — — 1пС =— А,о.
Лт Л где а ото с =- — — 'й с. 1= Л (7) Р-ааааа со«санное ооаоан а[о« «« + оа = газе сн-а Сна»ааааа аоаоса Н,О о, +о,«=гесс сн-а г [« — *г лко, лк,о, = ао р а,п, о гк ~о л=[г— т 210 В случае десятичных логарифмов !к ' Т =- — 4-С„. Аг Л [[о Ан.о, И, [»т т !я Айо, Построив график — ' Тот 1[Т, можно по наклону прямой а[[а, о определить средний тепловой эффект реакции для измеряемого интервала тсмператур.
Порядок выполнения работы к пояснения к ней !, Вкл[очите спектрофотометр и подготовые его к работе. 2. В случае работы на спектрофотометре ИКС-14 необходимо произвести градунровку прибора в области 2600 — 3200 см-' по стандартному спектру полистирола, Для этого установите рамк у с полистнролом в направляющие пазы шоветодержатсчя канала образца и запишите спектр. Запись спектра ведется в следующем режиме. Усиление — около 3. Оно устанавливается обычно таким, чтобы при закрывании капала образца перо быстро достигало «пуля», а при открывания возвращалось обратно, но не совершало при.
этом частых автоколебаний. Баланс усилителя подбирается таким, чтобы прп закрытых световых каналах перо самописца оставалось неподвижным в пределах 40 — 60с[с поглощения. Скорость записи с[тсктра — 4. Скорость подачи бумаги — 4. Начало записи — 11,30 (деления барабана длин волн). Конец записи — 13,50, Во время записи спектра необходимо постоянно следить ча положением пера 'и„когда оно достигпет максимума поглощения (минкмального деления по шкале пропускання), отметить это положение штрихом карандаша.
Одновременно по барабану длин волн с [итываютсн его показапия я записыва[отса рядом с регистрируемой полосой, Постройте грздуировоч[ый график 
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
