Seminar zum PC-Grundpraktikum – 3.Tag Versuche: - Kinetik ...

Seminar zum PC-Grundpraktikum – 3.Tag
Versuche:
- Kinetik
(Saccharose-Inversion/Malachit-Solvolyse)
- Spektralanalyse

I. Kinetik:
Elementarreaktionen A → B

Zeit-Umsatz-Kurven

Arrhenius-Gesetz:
⎛ EA
⎞
k = A ⋅exp ⎜ − ⎟
⎝ RT ⎠
Faustregel: ∆T = 10°C => Verdopplung von k

Bimolekulare Reaktionen A + B → C
dc A dcC
Geschwindigkeitsgesetz 2.Ordnung: − = = k ⋅c ⋅c
dt dt
(i) exakt: Partialbruchzerlegung
A B

(ii) Näherungsverfahren:
Äquivalente Ausgangskonzentrationen
dc
dt
C
( ) ( ) ( )
A C B C A C
= k ⋅ c − c ⋅ c − c = k ⋅ c − c
dc
( c − ) A cC
0
C
2
0 0 0
= k ⋅ dt
Komponente B im Überschuss
dc
dt
C
dc
1 1
=> − = k ⋅ t
c − c c
A C A
0 0
( ) ( ) ( )
= k ⋅ c − c ⋅ c − c = k ⋅ c − c ⋅c
( c − ) A cC
0
C
A C B C A C B
0 0 0 0
= k ⋅c ⋅dt
B
0
=>
cA − c 0 C
− ln = k ⋅c B ⋅ t 0
c
A
0
2

Komplexe bimolekulare Reaktionen – Lindemann-Mechanismus
+ ←⎯⎯ ⎯⎯→ + ⎯⎯→
−
2 k k dp
1
B
A A A A * B = k ⋅p
k 2
dt
Ansatz:
dp
dt
p
A*
A*
=
2
2 A −2
A A* 1 A*
= k ⋅p − k ⋅p ⋅p − k ⋅ p = 0
2
k2 ⋅p
A
k ⋅ p + k und
−2
A 1
hoher Ausgangsdruck:
niedriger Ausgangsdruck:
dpB k1 ⋅k 2 ⋅p
A =
dt k ⋅ p + k
1 A*
2
−2
A 1
2
dpB k1 ⋅k 2 ⋅p
A k1 ⋅k 2 ⋅p
A
=
= = k '⋅p dt k ⋅ p + k k −2
−2
A 1
dpB k1 ⋅k 2 ⋅p
A
=
dt k ⋅p
+ k
−2
A
2
1
2
2 A
= k ⋅p
1
A

Versuch 10.1. - Sacharose-Inversion/Polarimetrie
,

Messung der Konzentration von Sacharose und Invertzucker:
Änderung des Drehwinkels von polarisiertem Licht

Versuch 10.2. - Malachit-Solvolyse/Spektroskopie

Messung der Edukt- und Produktkonzentration
Lambert-Beersches-Gesetz:
Messgröße Absorption

Edukt + Produkt absorbieren beide !
isosbestischer Punkt:
ε = ε
M B

Exkurs: Funktionsweise des Spektrometers
Aufbau:

Monochromator:
Detektor (Photomultiplier):

II. Spektralanalyse
Bohrsches Atommodell Kräfte-Gleichgewicht
erlaubte Bahnen
Bahnenergien

Linienspektren

Messung der Wellenlängen mit dem Prismenspektrometer