Agnieszka Karczyńska, Katarzyna Sobieszczyk

Sprawozdanie ćw.8

Wyznaczanie energii aktywacji reakcji zmydlania estru

• dla t=23^oC wyniosła: =82[m^-1]∙0,01002[Ω^-1]=0,82164[m^-1 Ω^-1]

Otrzymujemy C_z^o= 0,82164 /[190*(1+0,019*(23-18))]= 0,003949243

• dla t=35^oC wyniosła: =82[m^-1]∙0,01024[Ω^-1]=0,83968[m^-1 Ω^-1]

Otrzymujemy C_z^o= 0,83968 /[190*(1+0,019*(35-18))]= 0,003340415

Po przegotowaniu (reakcja całkowicie zaszła)przewodnictwo dla 0,1M NaOH+0,1M ester w temperaturze t=23^oC wyniosła: =82[m^-1]∙0,0038[Ω^-1]= 0,3116 [m^-1 Ω^-1]

Po przegotowaniu (reakcja całkowicie zaszła)przewodnictwo dla 0,1M NaOH+0,1M ester w temperaturze t=35^oC wyniosła: =82[m^-1]∙0,00405[Ω^-1]= 0,3321 [m^-1 Ω^-1]

Na podstawie wartości uzyskanych z doświadczenia obliczyłam wymienione w tabelach wartości:

=K∙R^-1 gdzie ==139*(1+0,016*(t-18))

t=23^oC K=82[m^-1] C_z^o=0,003949243 C_es^o=0,003389702

Średnia wartość k dla 23^oC = 83,99303432

Wykres zależności:

Obliczony współczynnik kierunkowy a=0,018716

k= $\frac{a \bullet 2,303}{\text{Czo} - \text{Ceso}}$ = 77,03383

t=35^oC K=82[m^-1] C_z^o= 0,003340415 C_es^o= 0,002851741

Średnia wartość k dla 35^oC = 171,8640807

Wykres zależności:

Obliczony współczynnik kierunkowy a= 0,034386

k= $\frac{a \bullet 2,303}{\text{Czo} - \text{Ceso}}$ = 162,0508

Korzystając z równania Arrheniusa, obliczam współczynnik temperaturowy reakcji i jej energię aktywacji.

Współczynnik temperaturowy=$\frac{k(308K)}{k(296K)}$=$\frac{171,8640807}{\ 83,99303432}$= 2,046171

Obliczenia energii aktywacji:

Równanie Arrheniusa: czyli logk= -A$\frac{1}{T}$ + B ,

Gdzie A=$\frac{\text{Eak}}{2,303R}$ , więc Eak=A∙2,303∙R

Stałą A dla tej reakcji odczytujemy z wykresu: z wartości:

k	logk	1/T
83,99303432	1,924243	0,043478
171,8640807	2,235185	0,028571

Współczynnik a=-20,859 b=2,831157

a= -A

A= -(-20,859) A=20,859

Eak=A∙2,303∙R=20,859∙2,303∙8,314[j/mol∙K]= 399,3902

Eak=399,3902 jest średnią wartością energią aktywacji dla przedziału temperatur od 23^oC do 35^oC z zależności:

Do sprawozdania dołączam również wykresy zależności na którym wyraźnie widać zależność przewodnictwa od czasu przebiegania reakcji. Wraz ze wzrostem czasu reakcji przewodnictwo roztworu maleje. Spowodowane jest to zmianą (zmaleniem) stężenia zasady której przewodnictwo jest wysokie.

Dołączam również zestawienie wykresów dla obydwóch temperatur:

Wnioski: Wartość średniej stałej szybkości reakcji w poszczególnych temperaturach wyliczone z równań oraz wartość otrzymana metodą graficzną nie różnią się znacząco.

Współczynnik temperaturowy równy 2,046171 jest liczbą wskazującą, ile razy wzrasta szybkość reakcji po podwyższeniu temperatury o 12 stopni. Współczynnik temperaturowy nie jest jednak stały. Zmienia się zależnie od rodzaju reakcji i od temperatury. Im wyższa temperatura, współczynnik jest mniejszy i dąży do jedności. Współczynnik temperaturowy daje jedynie przybliżony obraz wpływu temperatury na szybkość reakcji.

Jeżeli energia aktywacji Ea jest mała, to szybkość reakcji zmienia się

nieznacznie wraz ze zmianą temperatury. Przeciwnie jest, gdy Ea jest duża –

wówczas nachylenie krzywej jest strome, a szybkość reakcji bardzo silnie zależy

od temperatury. W tym przypadku Energia aktywacji wynosi 399,3902 więc szybkość reakcji silnie zależy od temperatury.