A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata

Hasonló dokumentumok
A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata (Puskás Zsófia)

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével

23. Indikátorok disszociációs állandójának meghatározása spektrofotometriásan

9 gyak. Acél mangán tartalmának meghatározása UV-látható spektrofotometriás módszerrel

Mérési jegyzőkönyv. 1. mérés: Abszorpciós spektrum meghatározása. Semmelweis Egyetem, Elméleti Orvostudományi Központ Biofizika laboratórium

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

Reakciókinetika és katalízis

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Függvények

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Abszorpciós spektroszkópia

Kinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

5. Laboratóriumi gyakorlat

Függvények Megoldások

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Függvények

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

1. feladat Összesen: 7 pont. 2. feladat Összesen: 16 pont

Mérési adatok illesztése, korreláció, regresszió

VRV Xpressz Használati Útmutató

FIZIKAI KÉMIA II. házi dolgozat. Reakciókinetikai adatsor kiértékelése (numerikus mechanizmusvizsgálat)

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

A fény tulajdonságai

XXXVI. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

6 Ionszelektív elektródok. elektródokat kiterjedten alkalmazzák a klinikai gyakorlatban: az automata analizátorokban

Modern fizika laboratórium

Rácsvonalak parancsot. Válasszuk az Elsődleges függőleges rácsvonalak parancs Segédrácsok parancsát!

Labor elızetes feladatok

Magspektroszkópiai gyakorlatok

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Compton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.

Természetvédő 1., 3. csoport tervezett időbeosztás

függvény grafikonja milyen transzformációkkal származtatható az f0 : R R, f0(

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

A REAKCIÓKINETIKA ALAPJAI

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

Abszolút és relatív aktivitás mérése

Fizikai kémia 2 Reakciókinetika házi feladatok 2016 ősz

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

UV-LÁTHATÓ ABSZORPCIÓS SPEKTROFOTOMETRIA

Reakciókinetika. Fizikai kémia előadások biológusoknak 8. Turányi Tamás ELTE Kémiai Intézet. A reakciókinetika tárgya

Reakciókinetika és katalízis

[S] v' [I] [1] Kompetitív gátlás

A gyakorlat leírása. A mérési feladat

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

Fázisátalakulások vizsgálata

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

Biomatematika 12. Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Kar. Fodor János

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Sók oldáshőjének és jég olvadáshőjének meghatározása anizotermés hővezetéses kaloriméterrel

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Érettségi feladatok: Függvények 1/9

Statisztika I. 12. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Szélermvek termelésének eljelzése

Mérési hibák

Félvezetk vizsgálata

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Vizsgafeladatok. 1. feladat (3+8+6=17 pont) (2014. január 7.)

POOL BASIC EVO DOUBLE

9. Fényhullámhossz és diszperzió mérése jegyzőkönyv

BAGME11NNF Munkavédelmi mérnökasszisztens Galla Jánosné, 2011.

1. feladat Összesen: 7 pont. 2. feladat Összesen: 8 pont

Statisztikai programcsomagok gyakorlat Pót zárthelyi dolgozat megoldás

Modern Fizika Laboratórium Fizika és Matematika BSc 11. Spektroszkópia

SZÁMÍTÓGÉPES ADATFELDOLGOZÁS

Az Éves adóbevallás 2005 modul ismertetése

Környezeti analitika laboratóriumi gyakorlat Számolási feladatok áttekintése

SPEKTROFOTOMETRIAI MÉRÉSEK

Az α értékének változtatásakor tanulmányozzuk az y-x görbe alakját. 2 ahol K=10

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Vizes oldatok ph-jának mérése

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Pegasus Mail levélmappák importálása

Diagram létrehozása. 1. ábra Minta a diagramkészítéshez

Modern Fizika Labor Fizika BSC

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Kémia fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 11. hét

Grafikus folyamatmonitorizálás

Biometria az orvosi gyakorlatban. Korrelációszámítás, regresszió

KONDUKTOMETRIÁS MÉRÉSEK

5. mérés: Diszkrét Fourier Transzformáció (DFT), Gyors Fourier Transzformáció (FFT), számítógépes jelanalízis

V átlag = (V 1 + V 2 +V 3 )/3. A szórás V = ((V átlag -V 1 ) 2 + ((V átlag -V 2 ) 2 ((V átlag -V 3 ) 2 ) 0,5 / 3

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

Felhasználói leírás: STAHL Ex-Tool v1.0 rev

Abszorpciós fotometria

1. Gauss-eloszlás, természetes szórás

Ón-ólom rendszer fázisdiagramjának megszerkesztése lehűlési görbék alapján

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

v=k [A] a [B] b = 1 d [A] 3. 0 = [ ν J J, v = k J

CAD-ART Kft Budapest, Fehérvári út 35.

Átírás:

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata (Kovács Tamás, Puskás Zsófia, Rokob Tibor András) A mérés tekintetében ez a leírás az irányadó! Jelen leírásban nem tárgyaljuk, de elvárjuk az alábbiak ismeretét: reakciókinetikából: reakciósebesség, elemi lépés, összetett reakció, reakciórend, bruttó rend, elsrend reakció sebességi egyenletei, felezési id, konszekutív reakciók, sebességmeghatározó lépés, katalízis, autokatalízis, reakciósebesség hmérsékletfüggése (Arrhenius-egyenlet); elektrolitoldatok jellemzi közül: ionersség, az aktivitási koefficiens ionersség közti összefüggés a Debye Hückel-elmélet szerint; látható spektrofotometriából: transzmittancia, abszorbancia, Lambert Beer-törvény feltételeivel együtt, spektrofotométer alapvet részegységei és mködési elve; statisztikából: várható érték, szórás, konfidencia-intervallum és kiszámításuk, abszolút hiba, relatív hiba. A mérés elve Az oxálsav és a kálium-permanganát közötti reakció bruttó egyenlete: KMnO 4 + 5C O 4 H + 3H SO 4 = MnSO 4 + 10CO + 8H O + K SO 4 A folyamat még ma sem teljesen egyértelmen tisztázott mechanizmussal, több lépésben játszódik le. Erre utal az is, hogy a reakció bruttó rendsége nem egész szám. A folyamat köztitermékeként egy +3-as oxidációs állapotú mangánt tartalmazó instabilis komplex, a [Mn(C O 4 ) 3 ] 3 keletkezik. Ennek bruttó képzdési egyenlete: 4 Mn + + 15 (C O 4 ) + MnO 4 + 8 H + = 5 [Mn(C O 4 ) 3 ] 3 + 4 H O. És bruttó bomlási egyenlete: [Mn(C O 4 ) 3 ] 3 = [Mn(C O 4 ) ] + C O 4 + CO. E bomlási lépés a reakció sebességmeghatározó lépése. A bruttó folyamat autokatalitikus, hiszen a végtermékként keletkez Mn + részt vesz a Mn(III)-komplex képzdésében. A Mn(III)-komplex és a MnO 4 ion színes, ezért fényabszorpció-méréssel koncentrációváltozásuk vizsgálható, a reakció elrehaladása ezáltal követhet. A koncentrációk vizsgálatához felhasználjuk a Lambert Beer-törvényt, mely szerint adott komponens abszorbanciája és koncentrációja egyenesen arányos egymással. A mérések során feltételezhet, hogy az oldat más alkotói e két ion mérését abszorpciójukkal elhanyagolható mértékben zavarják. 1

A mérési feladat A mérés során különböz kiindulási összetétel reakcióelegyeket készítünk el, és vizsgáljuk a reakció idbeli elrehaladását az egyes esetekben. A kiindulási összetételeket az alábbi szempontoknak megfelelen választjuk meg: 1) A reakció autokatalitikus jellegének megfigyelése érdekében készítünk egy olyan reakcióelegyet, mely Mn(II)-ionokat kezdetben nem tartalmaz. Követve a permanganát ion fogyását, a kapott görbén megfigyeljük, hogy a termeld Mn(II)-ionok hatására a Mn(III)-komplex képzdési reakciója menet közben felgyorsul. (Kevésbé lenne indokolt ebben az esetben a Mn(III)-koncentrációt mérni. Miért?) ) a) Annak érdekében, hogy képet kapjunk a reakció sebességérl, megvizsgáljuk a Mn(III)-komplex koncentrációja és bruttó bomlási sebessége közti összefüggést. Különböz Mn(III)-komplex koncentrációjú oldatok elállítása céljából készítünk egy oldatsorozatot, mely azonos arányban, de különböz koncentrációban tartalmazza a kiindulási anyagokat. Követjük a Mn(III)-koncentráció idbeli változását. Az azonos mérték átalakuláshoz szükséges idkbl kiszámítjuk a reakció bruttó rendjét. b) Az oldatsorozat megadott tagjára vonatkozóan megvizsgáljuk a reakció idbeli lefutását; megnézzük, hogy milyen eredményt kapunk elsrend modell feltételezésével, és hogyan lehet kiszrni a hibás modellalkotást. Méréseink során szem eltt kell tartanunk, hogy vizsgált reakciónk oldatban zajlik, ionok között. Emiatt a sebesség koncentráció összefüggések vizsgálatakor figyelembe kell venni bizonyos tényezket. Ezek közül egyik legfontosabb az ionok közötti elektrosztatikus kölcsönhatás. Ahhoz, hogy ez a kísérleteink során használt viszonylag híg oldatokban közelítleg állandó ersség legyen, az ionersség állandó értéken való tartását kell megoldanunk; ezt nátrium-szulfát mint inert só adagolásával fogjuk biztosítani. (Érdekldk az ionersség reakciósebesség összefüggéssel kapcsolatosan további információkat találnak pl. Pilling: Reakciókinetika c. könyvének 6.5.1. fejezetében. Az itt találhatók ismerete a laboron nem követelmény.) Az egyes ionok méréséhez használt hullámhossz megválasztását a laborra való otthoni felkészülés során el kell végezni! Ehhez rendelkezésre áll egy-egy spektrumsorozat mindkét fent említett mérési feladatról (autokatalízis vizsgálata, reakciórend meghatározása). A spektrumsorozatokon jól követhet az egyes abszorpciós sávok megjelenése illetve eltnése. Ezek alapján válasszuk meg az egyes alkotók méréséhez legalkalmasabb hullámhosszt, a következ szempontok figyelembevételével: a szóban forgó részecske fényelnyelése a lehet legnagyobb legyen; más részecske számotteven ne nyeljen a választott hullámhosszon; a mszeren történ hullámhossz-beállítás pontatlansága a lehet legkisebb hibát okozza az abszorbancia mérésében; a mszerek 3 4 körüli abszorbanciaértékeket már csak nagy hibával tudnak mérni. A spektrumok itt találhatók! Spektrumok magyarázata 1. spektrum. spektrum A legkorábbi spektrumok adatai táblázatosan

A mérés kivitelezése A méréshez az alábbi oldatok állnak rendelkezésre (1. táblázat): Kálium-permanganát KMnO 4 0,00 mol/dm 3 Oxálsav (COOH) 0,10 mol/dm 3 Mangán(II)-szulfát MnSO 4 0,10 mol/dm 3 Nátrium-szulfát Na SO 4 0,10 mol/dm 3 1. táblázat Készítsük el a. táblázat alapján a reakcióelegyeket! Ajánlott összemérési sorrend: víz, Na SO 4, oxálsav, KMnO 4, MnSO 4. Mindig csak az éppen mérni kívánt reakcióelegyet állítsuk össze! Mérés Deszt. víz Na SO 4 (COOH) KMnO 4 MnSO 4 V összes száma célja cm 3 cm 3 cm 3 cm 3 cm 3 cm 3 1. autokatalízis vizsgálata 15,0 0,0 7,5,5 0,0 5,0. 13,0 0,0 6,0,0 4,0 5,0 reakciórend 3. 3,5 4,5 6,0,0 4,0 40,0 meghatározása 4. 30,5 7,5 6,0,0 4,0 50,0. táblázat A MnSO 4 hozzámérése után jól keverjük meg az oldatot, majd öntsük a küvettába (buborékmentesen!), és ezután a küvettát tegyük a spektrofotométerbe (lehetleg minél gyorsabban)! Csukjuk le a fotométer fedelét, és indítsuk el a mérést! A méréshez használt mszerek kezelése Az itt tárgyaltakat nem kell kívülrl tudni, de elzetes tanulmányozásuk hatékonyan felgyorsítja a laboratóriumi munkát, ezért elvárt és ajánlott! A mérést Perkin Elmer Lambda S, illetve Shimadzu UVmini140 spektrofotométerrel végezzük, számítógépes adatgyjtéssel. A mérésleírásban az egyes spektrofotométerekre vonatkozó utasításokat P illetve S betk jelölik. 1.PS Kapcsoljuk be a számítógépet és a spektrofotométert (a technikusok általában elre bekapcsolják)! Melegedési id kb. 30 perc..p Indítsuk el a mérprogramot a PECSS ikonnal!.s Indítsuk el a mérprogramot az UVPC ikonnal! 3.P A program fmenüjében gépeljük be, hogy tdrive (timedrive = megadott ideig tartó adatgyjtést tesz lehetvé)! A bejöv képernyn a mérés paramétereit állíthatjuk be. Az egyes mezk között a nyilakkal mozoghatunk. Az els helyen a regisztert (=memóriaterület, a mérési pontok átmeneti tárolója) adhatjuk meg, ez lehet X, Y, Z. Vigyázat! A program felülírja az adott regiszterben tárolt adatainkat, ha az újakat is ugyanabban a regiszterben kívánjuk tárolni. Emiatt célszer minden mérés után elmenteni az adatainkat automatikus elmentés választásával (a képerny alján lév autosave opció y-ra állításával). A regiszterek utáni mezkben beállíthatjuk a mérési paramétereket (lásd a 3. táblázatban): a hullámhosszat, amin mérni akarunk, a mérési pontok számát és a pontok közötti idt. Figyeljünk rá, hogy az ordináta tengely skálája A 3

(abszorbancia) legyen! A lamps mezben lév számot állítsuk -re, ez azt jelenti, hogy csak a látható tartományban mköd lámpát kapcsoljuk be. Igényesebbek beállíthatják az y min és y max értékeket is, amelyekkel a mérés közben megjelen grafikon méreteit tudjuk úgy beállítani, hogy jól követhet legyen a mérésünk. Ha nem megfelel skálát használunk, elfordulhat, hogy egyes mérési pontok nem látszanak a képernyn. A számítógép ettl függetlenül regisztrálja az adatokat. Ezután üssünk ENTER-t! Mérés Pontok Egyes pontok Mérés ideje y min y max száma célja száma közötti id (s) (s) 1. autokatalízis vizsgálata 00 10 000 0,00 4,00. 100 1 100 0,00 1,50 reakciórend 3. 100 1 100 0,00 1,00 meghatározása 4. 100 1 100 0,00 1,00 3. táblázat A gép megkérdezi, elégedettek vagyunk-e a beállításokkal, mérni kívánunk-e, kilépni, esetleg kalibrálni a mszert. Az els mérés eltt illetve hullámhossz-váltás után is végezzük el a kalibrációt (desztillált vízzel): az A gombot üssük le (=AUTOCAL, a desztillált víz elnyelése legyen a 0)! 3.S A program fels menüsorában található ACQUIRE MODE menüben a különböz mérési módokat állíthatjuk be. Válasszuk ki a TIME COURSE módot, így az id függvényében követhetjük az abszorbancia változást. Ekkor automatikusan megjelenik a mérési paraméterek beállításához szükséges ablak, a 3. táblázat alapján töltsük ezt ki. Ha késbb változtatni szeretnénk a beállításokon, ezt a CONFIGURE menüben a PARAMETERS paranccsal tehetjük meg. MEASURING MODE: abs RECORDING RANGE : a képernyn megjelen grafikon abszorbancia minimumát illetve maximumát állíthatjátok itt be WAVELENGTH: az általatok kiválasztott mérési hullámhossz TIMING MODE : manual REACTION TIME: mérés ideje UNITS: seconds ACUISITION RATE: egyes pontok közötti id NUMBER OF CELLS: 1 NUMBER OF READING: pontok száma A beállítások után illetve minden hullámhossz-váltásnál állítsuk a desztillált víz abszorbanciáját az adott hullámhosszon 0-ra a képerny alján található AUTOZERO gomb megnyomásával! 4.PS Helyezzük be az elkészített oldatot a spektrofotométerbe, csukjuk le a készülék fedelét! 5.P Indítsuk el a mérést (Y gomb)! A mérés végeztével üssünk ESC-t és mentsük el adatainkat, amennyiben nem választottunk automatikus mentést (lásd adatok elmentése), egyébként a következ mérés felülírná az elbbit, vagy a C lenyomásával visszajutunk a mérés beállításaihoz, és itt más regiszterbe vehetünk fel adatokat. 4

Adatok elmentése: Fájlnévként a mérés napjára utaló nevet kell megadni, amelynek két utolsó karaktere a mérés sorszáma. Például Kémcs Ádám 00.09.19-i els mérését tartalmazó fájl neve: KA091901 vagy 0091901 legyen. A további méréseket a program automatikusan számozza, amennyiben az autosave módot beállítottuk. A mérprogram saját formátumú fájljait a gyakorlatvezetk vagy a technikusok alakítják át ASCII formátumúvá. 5.S Indítsuk el a mérést a START gombbal! Ha a mérés befejezdött, automatikusan felajánlja a mentést. Ilyenkor azonban csak egy ideiglenes memóriaterületre kerülnek az adatok. A végleges mentéshez a FILE menüben a CHANNEL parancsot, azon belül a SAVE CHANNEL-t válasszuk, jelöljük ki az elmenteni kívánt méréseket, majd a nyomjuk meg az OK-ot, ha ezt nem tesszük a programból való kilépéskor elvesznek a mérési adataink. A mérési adatokat ASCII formátumúvá a FILE menüben található DATA TRANSLATION paranccsal alakíthatjuk át. 6.PS Ismételjük meg az elbbi lépéseket a hátralev mérésekkel is! 7.PS Az ASCII fájlokat floppylemezen kapjátok meg. 5

A mérés kiértékelése és a beadandó adatok 1) Alapadatok a mérésrl. A jegyzkönyvben szerepelnie kell: a) a méréshez felhasznált hullámhosszaknak, a választás indoklásával együtt; b) a mért adatokat tartalmazó fájlok nevének a mérés sorszámával együtt. (Ennek hiánya formai hibát eredményez!) ) Az autokatalízis vizsgálatához ábrázoljuk az abszorbancia id függvényt! Láthatjuk, hogy az abszorbancia változása két lineáris szakasszal, és egy köztük lév átmeneti periódussal jellemezhet. Az átmeneti periódus az autokatalitikus felgyorsulás; a második egyenes szakaszon a reakció sebessége láthatóan nagyobb. Illesszünk egy-egy egyenest a grafikon két egyenes szakaszára (lásd 1. ábra)! Ezek végpontjainak megválasztása bizonyos szempontból önkényes, de azoknak a görbe egyenes részére kell esniük. Az egyenesek segítségével becsüljük meg az autokatalitikus felgyorsulás idintervallumát! A jegyzkönyvben szerepelnie kell egy, az alábbihoz hasonló ábrának és a felgyorsulás megállapított idintervallumának..5 Autokatalízis vizsgálata.0 Abszorbancia 1.5 1.0 0.5 0.0 0 00 400 600 800 1000 100 1400 1600 1800 000 00 t / s 1. ábra 3) A rendség meghatározásához a 4. mérésekbl kapott Mn(III)-komplex-abszorbancia id adatpárokat használjuk fel! A reakció felezési idejére ismert összefüggéshez hasonlóan felírható a reakció tetszés szerinti (x%-os) elrehaladási (átalakulási) idejének a kezdeti koncentrációtól való függésére vonatkozó egyenlet: 1 r t x = Bc0, ahol c 0 a kezdeti koncentráció, r a reakciórend, és B egy arányossági tényez. Két különböz kezdeti koncentráció esetén képezhet a t x -ek hányadosa: 1 r tx,1 c0,1. r t c Az egyenletet logaritmálva és átrendezve: x, = 1 0, 6

r t lg t c lg c x,1 x, = +. 1 Olvassuk le a grafikonokról az x = 5%-os, 50%-os, 75%-os átalakulásokhoz tartozó idket! Használjuk fel, hogy pl. x = 5% esetén c t 5 = 0,75c % 0, és ennek megfelelen A t 5 = 0,75A % 0! A kapott idadatokból számoljuk ki a reakciórendet, felhasználva az összes lehetséges párosítást (1, 1 3, 3, azaz 3 3 = 9 db r értéket kell kapnunk)! Az eredményekbl számítsunk r-re egy átlagot, s adjuk meg a 95%-os statisztikus biztonsághoz tartozó konfidencia-intervallumot is! A komplexion fotometriás követését a permanganát ion abszorpciója valamelyest zavarja, ez utóbbi ion azonban gyorsan kifogy az oldatból, ezért a komplexion koncentrációját az elegyítéstl számított 1. percben tekintsük kezdetinek! A jegyzkönyvben szerepelnie kell a három abszorbancia id görbének, a leolvasott idadatoknak és kezdeti abszorbanciáknak táblázatosan, a kapott r értékeknek táblázatosan, az értékek átlagának és a konfidenciaintervallumnak. 4) A modellalkotás vizsgálatához a. mérés adatait használjuk fel! Feltételezve, hogy a reakció elsrend kinetika szerint zajlik, az abszorbancia id függvény alakja: = A 0 exp( kt). A t a) Illesszünk e feltételezés alapján adatsorunkra görbét (a k-t és az A 0 -t is ebbl határozzuk meg)! Számítsuk ki minden egyes mért adatpontra a mért érték és az illesztésbl kapott érték különbségét (reziduális eltérés)! Ábrázoljuk ezt az id függvényében! b) A fenti egyenletbl kifejezhetjük a k sebességi állandó értékét is: 1 A0 k = ln. t A t Felhasználva mért adatainkat (A 0, A t, t), ábrázoljuk az így számolható k-t is az id függvényében! Az elz pontban leírtak miatt a görbeillesztést és a k számítását is az els percnyi adat kihagyásával végezzük! A jegyzkönyvben szerepeljen: a) az eredeti abszorbancia id adatsort és az illesztett exponenciálist tartalmazó ábra; b) az illesztett görbe egyenlete; c) az illeszkedés szöveges értékelése (Jól illeszkedik-e a görbe a mért pontokra? Megalapozott-e ez alapján az elsrend kinetika?); d) a reziduális eltérés id görbe és szöveges értékelése (Származhat-e a kapott görbe pusztán a mérés véletlenszernek tekintett hibájából, esetleg van-e tendencia benne? Megalapozott-e ez alapján az elsrend kinetika?); e) a számolt k idfüggését bemutató ábra és szöveges értékelése (Milyen alakú lenne a görbe elsrend kinetika esetén? Milyen alakú valójában? Megalapozott-e ez alapján az elsrend kinetika?); f) a háromféle vizsgálat eredményeinek összevetése. 0, 0,1 7

5) A termosztálás hiánya okozta hiba számításához végezzük el az alábbiakat! A sebességi állandó hibáját az Arrhenius-egyenletbl a Gauss-féle hibaterjedési függvénnyel írhatjuk fel, mely szerint egy f(x 1,x, ) függvény abszolút hibája a változóinak abszolút hibájával az alábbi módon fejezhet ki: f x f x ( f ) = ( x ) + ( x ) + 1 1 A reakció sebességi állandójának hmérsékletfüggésére a következ közelítést fogadjuk el: kt +10 k T Az ebbl meghatározott aktiválási energiát pontosnak tételezzük fel. Ez alapján: a) becsüljük meg, hogy mennyit ingadozhat a hmérséklet, ha azt akarjuk, hogy a k relatív hibája 5%-nál kisebb legyen! b) becsüljük meg k relatív hibáját, ha a hmérséklet 0,1 0 C-ot ingadozik! Néhány jó tanács a kiértékeléshez A grafikonon a vonalak vastagsága lehetleg normális vonalvastagság legyen. Ez úgy érhet el, hogy pl. Origin-ben line-ként ábrázoljuk, nem scatter-ként. Ajánlott a mérés kiértékelését úgy készíteni, hogy annak legyen eleje, közepe és vége. Elvárható, hogy annak felépítése logikai sorrendet kövessen (pl. a fájlok neveit ne a kiértékelés fejezetbe írjuk, hanem a jegyzkönyvi rlap elejére). Mindenhol, ahol célszer és indokolt, a mérési eredményeket értelmezzétek is; erre a leírás a megfelel helyeken fel is hívta a figyelmet. Figyeljetek a megadott eredményekben az értékes jegyek számára! A konfidencia-intervallum megadásánál a hibát 1 értékes jegyre adjuk meg, az értéket pedig ezzel egyeztetve. Amikor becsült adatról van szó, pl. az idintervallum meghatározásánál, ne adjátok meg az eredményt túl sok értékes jegyre, csak amennyit a becslés indokol! Ellenrz kérdések 8