IX

KINETYKA CHEMICZNA

Hydroliza octanu etylu w środowisku alkalicznym

1. Cel ćwiczenia

Wyznaczanie stałej szybkości reakcji przebiegającej zgodnie z równaniem :
CH

3

COOC

2

H

5

+OH

-

=CH

3

COO

-

+C

2

H

5

OH

Jest to reakcja drugiego rzędu i odpowiada jej następujące równanie kinetyczne:

gdzie: k-stała szybkości reakcji, a-początkowe stężenie NaOH, b-

początkowe stężenie estru, x-stężenie produktu po czasie t.

2. Wykonanie ćwiczenia

1) Do 6 elenmajerek wlać pipetą po 10 cm

3

0,05 M HCl i zamknąć korkiem.

2) Otrzymany w kolbce miarowej o objętości 100 cm

3

ester-przelać do kolby miarowej o

objętości 250 cm

3

. Następnie przepłukać kolbę po estrze (100 cm

3

) trzykrotnie małą

ilością wody i dołączyć wodę powstałą z płukania do kolby z estrem (250 cm

3

).

Analogicznie postąpić z 0,04 M NaOH (w kolbce miarowej o objętości 100 cm

3

).

UWAGA: nie zmieniamy kolejności.
Kolbę zawierającą reagującą mieszaninę dopełnić wodą do kreski. Za początek
reakcji (t=0) przyjąć moment przelania roztworu NaOH do kolby z estrem (przed
przepłukaniem kolbki).

3) Po 3 minutach pobrać pipetą 25 cm

3

badanej mieszaniny i wlać do kolby z kwasem,

który zahamuje dalszy przebieg reakcji. Nadmiar kwasu odmiareczkować 0,04 M
NaOH wobec fenoftaleiny.

4) Dalsze próbki pobierać po 5, 10, 15, 30 oraz po 45 minutach od chwili

zapoczątkowania reakcji postępować analogicznie jak w punkcie 3).

3. Opracowanie wyników

1) Obliczyć początkowe stężenie reagentów:

a – początkowe stężenie NaOH w mieszaninie reakcyjnej: 0,04∙100=a∙250;
b - początkowe stężenie estru w mieszaninie reakcyjnej obliczyć analogicznie.

2) Obliczyć stężenie produktu(x) po czasie t

Przykład obliczenia:
Po czasie t na zobojętnianie kwasu solnego zużyto 6,4 cm

3

0,04 M NaOH.

6,4∙0,04=0,05∙V,
stąd V=5,12 cm

3

(nadmiar kwasu), a 10 - 5,12 = 4,88 cm

3

objętość kwasu, która

przereagowała
4,88∙0,05=25∙(a-x)
a-x =0,00916 (stężenie w mieszaninie reakcyjnej), stąd x = a-0,00916 = 0,00684.

3) Zestawić wyniki pomiarów w tabeli

4) Wykreślić

(

)

jako funkcję czasu t. Z wykresu wyznaczyć współczynnik

kierunkowy otrzymanej prostej, następnie obliczyć stałą szybkości reakcji.

Zakres wymaganych wiadomości:
Szybkość reakcji chemicznej (stała szybkości, rząd reakcji).
Równania kinetyczne reakcji 1 i 2 rzędu.
Równania kinetyczne reakcji zmydlania octanu etylu i jego rozwiązanie.
Sposoby wyznaczania stałej szybkości reakcji.
Energia aktywacji i eksperymentalne sposoby jej wyznaczania.

Nazwisko Imię ………………..

data ……………

Kierunek ………………………
grupa …………………………..
zespół ………………………….

ćwiczenie IX

KINEMATYKA CHEMICZNA

Hydroliza octanu etylu w środowisku alkalicznym

Zestawienie wyników pomiaru

Czas [min]

V

NaOH

[cm

3

]

Początkowe stężenia

x

(

)

NaOH

(stała a)

Ester

(stała b)

3

5

10

15

30

45