Ćwiczenie nr 21 |
TEMAT : KINETYKA REAKCJI JODOWANIA ACETONU |
||
|
|
||
|
|
||
|
|
Wydział : WTiICH Inżynieria Chem. |
|
Ocena : |
Podpis : |
||
|
|
Reakcja jodowania acetonu jest reakcją złożoną. Jej szybkość zależy od szybkości pierwszego stadium-powstawania formy enolowej:
Reakcja formy enolowej z jodem przebiega szybko według równania:
Oznaczamy wyjściowe ilości moli acetonu i jonów H3O+ przez a i b, a ich stężenie przez Ca i Cb. W czasie t przereagowuje x moli acetonu i powstaje x moli H3O+ stąd:
,
gdzie:
V-objętość roztworu.
Wartość x obliczyć można na podstawie wyników miareczkowania próbek mieszaniny reakcyjnej tiosiarczanu sodu (oznaczenie ubytku jodu w czasie). Szybkość reakcji jodowania można więc opisać równaniem kinetycznym:
stąd:
Ponieważ stopień przereagowania acetonu jest zazwyczaj niewielki (x<<a,b) więc można rozwinąć logarytm w szereg MacLaurina. Zachowując w nim jedynie wyrazy liniowe względem x, tzn. odrzucając człony z x2, x3, .......... itd.
W rezultacie równanie kinetyczne uprości się do postaci:
Ostatnie równanie może być wykorzystane do wyznaczenia wartości stałej szybkości reakcji jodowania acetonu.
OPRACOWANIE WYNIKÓW:
Obliczenie początkowych ilości moli CH3COCH3 i H3O+.
H3O+
CH3COCH3
ρ-wartość odczytana dla CH3COCH3 z „Poradnika Fizyko-Chemicznego”
Obliczenie wartości x, na podstawie wyników miareczkowania:
l.p. |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
t [min] |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
VA |
10,4 |
9,8 |
8,9 |
8,3 |
7,7 |
VB |
10,3 |
9,7 |
8,8 |
8,2 |
7,6 |
VŚR. |
10,35 |
9,75 |
8,85 |
8,25 |
7,65 |
x |
0 |
0,3 |
0,75 |
1,05 |
1,35 |
PRZYKŁAD OBLICZEŃ:
T- miano roztworu 0,01 [mol/dm3]
Wykres zależności x = f ( t ).
Wyznaczenie stałej szybkości reakcji jodowania acetonu z równania
x1=0,345
x2=1,035
t1=15 t2=45
0,5674*10-4