۲۰ آذر ۱۳۹۳
 
نوشته شده توسط : مدیر

آغاز سخن:کاتالیز گر هایکی از موضوع های پایه در شیمی نوین را تشکیل می دهند.مفهوم کاتالیز گر همراه با ارایه ی مسیر واکنشی است که معمولا دارای سد فعالسازی کم وسرعت زیاد است ودر شیمی مقدماتی اهمیت دارد .معمولا برای نشان دادن این مطلب از نمایش ها استفاده می شود. برای نمونه،اثرعینی کاتالیزگر،در واکنش اکسایش کاتالیزگری آمونیوم توسطcr2o3 دیده میشود و واکنش گاز های اکسیژن و هیدروژن با۵% کاتالیزگرpd/c،گواه روشنی در بیان چگونگی انجام واکنش توسط کاتالیز گر است.یکی از عمومی ترین مولکول های به کار برده شده برای بررسی کاتالیزگرها،هیدروژن پراکسید است.ثابت ترمودینامیکی H2O2با در نظر گرفتن عدم تناسب O2 وH2O (معدله ی ۱) وسرعت کم واکنش در غیاب کاتالیزگر،باعث میشود که این سیستم برای بررسی کاتالیزگر ها مناسب باشد.

H2O2(aq)  H2O(I)+1/2O2(g)   H=9406 kg /moL

در سیستم یک نواخت،کاتالیزگر کبالت درجریان اکسایش تارتاریتبه وسیله ی H2O2تغییر رنگ میابد.برای انجام این واکنش باید محلول ها تاC  ۷۰گرم شوند.تصاویر بیانگر تغییرات رنگ یون برومید کاتالیزگر شده در تجزیه H2O2است که یک محلول جدید به نظر میرسد.تجزیه ی H2O2به وسیله ی کاتالیزگرهای نا همگن مانندkMnO4 یک روش ساده برای تهیه ی اکسیژن است سینتیک تجزیه با استفاده از سنگ های پیرولوسایت در مقیاس میکرو گزارش شده است با آزمایش های کالری سنجی هوشمند،در تجزیه ی  H2O2 از محلول آبی Fe3+به عنوان کاتالیزگر استفاده شده است.ما برای نشان دادن این مطلب از تغییر رنگ استفاده کرده ایم،گر چه یک کاتالیزگر ممکن است به عنوان جزیی از واکنش دچارتغییر شود،اما هر مقدارازآن که به وجود می آید، دوباره مصرف می شود.

روش کار:

توجه:محلول های غلیظ هیدروژن پراکسید،اکسید کننده های قوی هستن ،هنگام کار با این محلول ها باید از دستکش استفاده شود.همچنین توصیه میشود که آزمایش کنندگان از ظرف واکنش پنج قدم دورتر باشند.این،به علت آزاد شدن سود در مرحله ی جوشش است.

۱-   در یک لیوان ۴۰۰ میلی لیتری ۱۰ میلی لیتر محلول آبدار۳(۳No)Fe5/0مولاربریزید وآن را روی یک پروژکتور قرار دهید.

۲-۵میلی لیتر۲o2H1%به محلول بیفزایید.محلول به رنگ سیاه در می آید . پس از مدت کوتاهی با مصرف شدن ۲o2H،حباب های گاز اکسیژن خارج شده ،محلول به رنگ آغازین خود یعنی زرد نارنجی در می آید. از یک لیوان محلول کاتالیزگررقیق شده باo2Hپنج درصد میتوان به عنوان یک کنترل استفاده کرد .استفاده از غلظت های بالای۲o2Hدیدن بخار آب تولید شده رادشوار میکند.میتوان با افزودن ۲o2Hده درصد به مقداری از همین محلول، فعال باقی ماندن کاتالیزگر رانشان داد.

استفاده از لوله ی آزمایش برای انجام نمایش

۱-در یک لوله ی آزمایشی ،۵میلی لیتر محلول آبدار۲۵/۰مولار۳(۳No)feو۱۰میلی لیتر۲o2H30درصد میریزیم. دوباره میبینیم که محلول به سرعت سیاه شده ،پس از مدت کوتاهی می جوشد و در پایان به رنگ آغازین خود برمیگردد. اگر کمی۲o2Hبه لوله های آزمایش افزوده شودبه علت بالابودن دمای لوله های آزمایشی نسبت به دمای اتاق،واکنش سرعت می یابد .این امرنشان دهنده ی فعال بودن کاتالیزگر است.درصورت عدم دسترسی به۲o2H30درصد،میتوان از ۲o2H3درصد داروخانه استفاده کرد .در این صورت در لوله آزمایش کوچک،استفاده از ۲۰میلی لیتر محلول .۳(۳No)fe5/0مولارو۵۰میلی لیتر از۲o2H3درصد توصیه میشود.

اگر چه که در این حال نیز تغییر رنگ هنوزمشخص است ولی واکنش کندتر انجام میگیرد و مرحله ی جوشش،شدت کمتری دارد . بحث ونتیجه گیری:افزون و ارزانی،سمی نبودن و آشنا شدن دانشجویان باوانشگرها ،این آزمایش برای اسباط اینکه یک کاتالیزگردر طول واکنش مصرف نمیشود، مناسب است. رنگ سیاه محلول نشان دهنده ی وارد شدن کاتالیزگرآهن به واکنش است اما برگشت به رنگ آغازین ،تایید میکند که کاتالیزگربه مصرف نمیرسد.

رنگ زرد-نارنجی محلول کاتالیزگربه علت وجود

رنگ سیاه ایجاد شده،با افزون۲o2Hبه کاتالیزگرFe3آبدار،به کمپلکس۲o2H- Feنسبت داده میشود وتصور میشود سازوکاراین واکنش به صورت زیر باشد: هنگامی که۲o2Hبهo2Hو۲o تجزیه می شود ،کمپلکس کاتالیزگر از بین رفته ،بافروش کردن واکنش ، محلولبه رنگ آغازین خود در می آید.محلول های تازه تهیه شده از fe3+،نسبت به محلول های قدیمی ،مشاهده ی کمپلکس سیاه رنگ ۲o2Hfe رابیش تر امکان پذیر می کنند.این اختلاف به تشکیل گونه های چند هسته ای نسبت داده میشود که در موازنه ی کمپلکس محلول های +۲Feآبدارایجاد میشوند .



:: موضوعات مرتبط : دسته‌بندی نشده
:: برچسب ها :
تاریخ انتشار : پنج شنبه, ۲۰ آذر ۱۳۹۳ | بدون دیدگاه
 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *



 
   
گرچه خسته ام گرچه دلشکسته ام بازهم گشوده ام درى به روى انتظارتابگويمت هنوزهم به آن صداى آشنا اميدبسته ام. اى توصاحب زمان! اى توصاحب زمين! دل جداز يادتوآشيانه اى خراب وبى صفاست يادسبزوروح بخش تو يادلطف بى نهايت خداست کوچه باغ سينه ام اى گل محمدى به عطرنامت آشناست آنکه درپى تونيست کيست؟ آنکه بى بهانه توزنده است درکجاست؟ صبحگاه جمعه هاآفتاب ياد توز «ندبه»هاى ماطلوع مى کند.آنکه شب پس ازدعابا سروداشتياق ونغمه اميدبادلى سفيدخواب رفته است روز رابه شوق ديدنت شروع مى کند.اى تومعنى اميدوآرزو!اى براى انتظار عاشقانه آبرو!عشقهاى پاک درميان خنده هاوگريه هاى عاشقان پيش عصمت الهى ات خضوع مى کند. اى بهانه اى براى زيستن! اشتياق همچوسبزه بهاره هرطرف دميده است.جمکران جلوه اى ازانتظاروشوق ماست اى بهارجاودان اى بهارآفرين مادرانتظارمقدم توييم اى اميد آخرين!