Burczyński Krzysztof 18-03-2002

Ćwiczenie nr 14

Kinetyka hydrolizy estrów w środowisku kwaśnym.

I

Rozpatrzmy reakcję pomiędzy octanem etylu i woda w obecności jonów hydroniowych, w wyniku której powstaje kwas octowy i alkohol etylowy, jest przykładem kataliz kwasowe.

Ponieważ reakcja ta przebiega w dużym nadmiarze wody, przyjmujemy, że reakcja ta jest reakcją pierwszego rzędu, zaś jej stała szybkości k w ustalonej temperaturze jest liniową funkcją stężenia jonów hydroniowych w mieszaninie reakcyjnej.

Trzeba w tym miejscu zauważyć, że powstający w skutek reakcji kwas octowy, z powodu obecności jonów hydroniowych w roztworze jest praktycznie nie zdysocjowany i pH mieszaniny reakcyjnej pozostaje stałe.

Jeśli szybkość reakcji będziemy mierzyć przyrostem stężenia kwasu w czasie to równanie hydrolizy octanu etylu przyjmuje postać:

. /1/ gdzie:[K]-stężenie kwasu, [E]-stężenie octanu etylu.

Jeśli przyjąć, że na początku reakcji w roztworze obecny był tylko octan etylu o stężeniu początkowym
to po czasie t w tym roztworze będzie również kwas octowy i alkohol etylowy, zaś stężenie wszystkich reagentów, zgodnie ze stechiometrią badanej reakji są opisane następującymi zależnościami:

[K]=[A], /2/

/3/

Łatwo też zauważyć, że gdy t=0 to
i [K]=, zaś gdy
t=
, to [E]=0 i
i równanie /3/ przyjmuje postać:

. /4/

Podstawiając do równania /1/ równanie /4/ otrzymujemy:

/5/

II

Literatura:

P.W.Atkins „Chemia fizyczna „ PWN 2001 rozdz.25 str.740-742,752-754.

Pod redakcją A.Kiszy „Ćwiczenia laboratoryjne z chemii fizycznej” WUWr 1993 rozdz.9 str.192-193

III

Wykaz substancji chemicznych stosowanych w zadaniu:

-octan metylu -0.5 molowy roztwór kwasu solnego

-mleczan etylu -0.25 molowy roztwór kwasu siarkowego

-octan etylu

VI

Oświadczam, że zapoznałem się z kartami charakterystyki w/w substancji i znane mi są właściwości tych substancji, sposoby bezpiecznego postępowania z nimi oraz zasady udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach.

---