KemiF2 Øvelser i Fysisk Kemi 2009

Øvelsen kan udføres i to modifikationer hvor der enten bruges iodid eller katalase som katalysator.
Iodidreaktionen illustrerer  temperaturafhængigheden af en elementarreaktion. Katalasereaktion viser en enzymreaktion der ikke følger Michaelis Menten skemaet, og illustrerer virkningen af to konkurrerende processer, hvor katalasen nedbryder hydrogenperoxiden samtidig med at at hydrogenperoxiden ødelægger funktionen af katalasen.

En vejledning rettet 16.november 2009 til øvelsen med iodid kan hentes her
En vejledning rettet  16.november 2009 til øvelsen med katalase kan hentes her

Til behandlingen af de eksperimentelle data har I brug for et program der kan fitte jeres data til parametrene i den matematiske model der beskrivcer eksperimentet, og derefter plotte jeres data sammen med det fittede udtryk. Der findes talrige programmer som kan bruges til dette formål. Et godt valg er programmet  gnuplot, fordi det er alsidigt, effektivt, tilgængeligt på en række forskellige platformer og frigivet under GNU General Public License. Desuden er programmet allerede installeret på øvelsesmaskinerne og på studenterserveren. En kort introduktion til de dele, der er relevante for denne øvelse, findes her. Hvis I foretrækker at bruge andre programmer med samme funktionalitet er I velkommen til det. For at lette problemerne med syntaksen til  gnuplot findes der på øvelsesdatamaterne to programmer katfit der fitter til modellen for iodidreaktionen og katfite der fitter til modellen for katalasereaktionen. Disse to programmer genererer automatisk de nødvendige kommandolinier til gnuplot, udfører beregningerne og laver de nødvendige tegninger som automatisk sendes til printeren. Programmerne er skrevet i programmeringssproget Python og kaldes ved  at skrive henholdsvis ./katfit og ./katfite.
Efter indtastning af navnet på datafilen og nummeret på datasættet, tegnes de eksperimentelle data og tidsserien for modellen med de angivne parametre. Op gaven er blot at ændre parameterværdierne så modellen fitter bedst muligt med de eksperimentelle data. Når parameterene er tilstrækkelig tæt på de optimale kan det endelig fit af parametrene udføres automatisk med kommandoen fit.

Login til studenterserveren udføres med kommandoen 'ssh -X <login>@fys.ku.dk'  og efterfølgende med angivelse af det tilhørende password.  

Til undersøgelsen af om k1 følger Arrhenius lov skal I have k1 værdier for fire forskellige temperaturer, f.eks de to værdier I selv har bestemt og de to der er målt af det andet hold. Værdier der tidligere er målt af andre hold kan findes her. 

Til at undersøge gyldigheden af steady state-approximationen og til at undersøge hvornår man med rimelighed kan tale om et hastighedsbestemmende trin har I også brug for et program til at integrere kemiske hastighedsudtryk. Igen findes der talrige programmer til formålet. Vi anbefaler chem, der er installeret på studenterserveren. En kort introduktion findes her.

---

Preben Graae Sørensen 2009-11-16