1.12.2010	Mateusz Kaniewski Marcin Górski	Gr.V
Ćwiczenie 18	WYZNACZANIE STAŁEJ SZYBKOŚCI REAKCJI I ENERGII AKTYWACJI

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej szybkości oraz energii aktywacji reakcji hydrolizy octanu etylu (metylu).

1. Wykonanie ćwiczenia:

1. Do każdej erlenmajerki wlaliśmy po 150 cm³ wody destylowanej.

W kolbie miarowej o poj 200 cm³ przygotowaliśmy roztwór zawierający 50 cm³ 1N HCl i 5 cm³ estru.

2. Z otrzymanego roztworu pobraliśmy próbkę o objętości 5 cm³, przenieśliśmy ją do erlenmajerki z wodą destylowaną i miareczkowaliśmy 0,1 N roztworem zasady (NaOH lub KOH) wobec fenoloftaleiny.

3. Kolejne próbki o tej samej objętości (5 cm³) pobieraliśmy z mieszaniny reakcyjnej po upływie odpowiednio 5, 10, 20, 30 minut od początku reakcji i oznaczaliśmy w nich stężenie kwasu w sposób opisany wyżej.

4. Zmierzyliśmy temperaturę mieszaniny reakcyjnej.

5. Pozostały roztwór podgrzaliśmy w zlewce do wrzenia, aby reakcja mogła zajść do końca, następnie pobralismy próbkę 5 cm³ i miareczkowaliśmy 0,1 N NaOH.

6. W analogiczny sposób (punkty 1 - 5) wykonaliśmy pomiary dla temperatury 40^oC.

2. Wyniki pomiarów:

T1=294,15 [K]			T2=314,65 [K]
lp	t [s]	V [cm^3]	lp	t[s]	V [cm^3]
1	143	47,4	1	140	49
2	603	48,3	2	460	50
3	1282	48,7	3	765	51,3
4	1880	49,7	4	1330	55,9
			5	2295	64,1
Po podgrzaniu do wrzenia V [cm^3]		87,8

Tabela 1.

3. Opracowanie wyników:

1. Stężenia obliczyliśmy na podstawie zależności
   

c_NaOH = [0,1 mol/ dm³]


= [0,055 dm³]


[ mol/ dm³]

Wyniki obliczeń zawarte są w tabeli 2.

2. Stałe szybkości reakcji obliczyliśmy na podstawie wzoru:

k =
log
[s^-1]

Gdzie: a- stężenie kwasu po całkowitej hydrolizie estru

a_t- chwilowe stężenie kwasu

a₀- początkowe stężenie kwasu

Z obliczonych stałych w danej temperaturze wzięliśmy średnią arytmetyczną. Wuniki zawarte są w tabeli 2.

3. Obliczamy energię aktywacji na podstawie wzoru:

E =
[J/K*mol]

Gdzie:
- odpowiednie temperatury (wartości te są podane w tabeli 1.)

R- stała gazowa (8,31 [J/K*mol])


- średnie arytmetyczne stałych w odpowiednich temperaturach.

Wynik dla energii aktywacji zamieściliśmy w punkcie IV.

4. Wyniki:

T1			T2
a0 [mol/dm^3]	at [mol/dm^3]	k [s^-1]	a0 [mol/dm^3]	at [mol/dm^3]	k [s^-1]
0,862	0,862	0,0000000	0,891	0,891	0,0000000
0,862	0,878	0,0000374	0,891	0,909	0,0000568
0,862	0,885	0,0000255	0,891	0,933	0,0000799
0,862	0,904	0,0000312	0,891	1,016	0,0001473
			0,891	1,165	0,0002148
	=0,0000314			=0,0001247
a [mol/dm^3]
1,596

Tabela. 2.

E = 51799 [J/K*mol]

V. Wnioski:

Wyliczyliśmy stałe szybkości hydrolizy estru i energię aktywacji.

Nie znaleźliśmy literaturowej wartości do porównania.

---