Imię i Nazwisko:	Wydział:	Grupa:	Numer ewidencyjny:
Temat ćwiczenia:	Data wykonania:	Data zaliczenia:

1. Cel ćwiczenia:

Zapoznanie się z metodami ustalania rzędowości reakcji oraz wyznaczania stałej szybkości reakcji zasadowej hydrolizy octanu etylu.

1. Sposób wykonania:

1.Włączyć termostat i nastawić temperaturę około 293 K.

2.Do trzech kolb wprowadzić odpowiednio: 110 cm3 roztworu NaOH o stężeniu 0,02 mol/dm³, 50 cm3 wody destylowanej i 50 cm³ octanu etylu o stężeniu 0,02 mol/dm³. Zlewki wstawić do termostatu. Po około 10-15 min temperatura wyrównuje się.

3. Za pomocą pipety dodać 50 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,02 mol/dm³ (termostatowego) do kolby z wodą. Po dokładnym wymieszaniu roztworu zanurzyć w nim czujnik konduktometryczny, który uprzednio należy opłukać wodą destylowaną i delikatnie otrząsnąć. Zmierzyć przewodność tego roztworu, oznaczając ją przez λ₀.

4.Do drugiej kolby zawierającej 50 cm³ octanu etylu o stężeniu 0,02 mol/dm³ wprowadzamy pipetą 50 cm³ roztworu NaOH o stężeniu 0,02 mol/dm³ (termostatowanego) i notujemy dokładnie czas (liczenie czasu zaczynamy od momentu zmieszania roztworów).

5.W kolbie z mieszaniną reakcyjną umieszczamy czujnik konduktometryczny i odczytujemy wartość przewodności, początkowo co 5 min, a po upływie około 20 min co 10 min. Otrzymujemy w ten sposób kolejne wartości λ_t. Przewodność mierzymy tak długo, aż praktycznie osiągnie ona wartość stałą, którą przyjmujemy jako λ_∞.

1. Sposób opracowania wyników:

1.Wyniki zestawić w tabeli.

2.Ustalić rząd reakcji:

a) metodą algebraiczną - wstawiając wyniki pomiarów do równania na stałą szybkości reakcji I rzędu:

$$k = \frac{2,303}{t}\lg\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{\infty}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$

i II rzędu:

$$k = \frac{1}{\text{αt}}\operatorname{\bullet}\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{t}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$

Sprawdzić, dla którego równania otrzymuje się stałą wartość k,

b) metodą graficzną, sporządzając wykres zależności:

$\lg\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{\infty}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$ od t (dla reakcji I rzędu)

i

$\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{t}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$ od t (dla reakcji II rzędu)

Sprawdzić, która zależność daje wykres prostoliniowy.

Tabela dla stężenia 0,2 mol/dm³ - Kinetyka hydrolizy octanu etylu w roztworze zasadowym

Czas hydrolizy (s)	λt	$$\lg\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{\infty}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$	$$\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{t}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$	Stałe szybkości dla reakcji
				I rzędu
300 600 900 1200 1800 2400 3000 3600 4200	0,4060 0,3620 0,3400 0,3250 0,3150 0,3130 0,3100 0,3080 0,3080	0,6358 0,8056 0,9243 1,0290 1,1162 1,1359 1,1673 1,1896 1,1896	3,3235 5,3913 7,4000 9,6909 12,0667 12,6744 13,7000 14,4737 14,4737	0,0049 0,0031 0,0024 0,0020 0,0014 0,0011 0,0009 0,0008 0,0007 Śr=0,0019 %CV=72,6%

α =  0,2 mol/dm³

λ₀= 0,858

λ_∞= 0,27

Tabela dla stężenia 0,02 mol/dm³ - Kinetyka hydrolizy octanu etylu w roztworze zasadowym

Czas hydrolizy (s)	λt	$$\lg\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{\infty}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$	$$\frac{\lambda_{0} - \ \lambda_{t}}{\lambda_{t} - \ \lambda_{\infty}}$$	Stałe szybkości dla reakcji
				I rzędu
300 600 900 1200 1800 2400 3000 3600 4200	0,0740 0,0680 0,0610 0,0580 0,0540 0,0500 0,0460 0,0450 0,0450	0,1192 0,1938 0,3010 0,3565 0,4437 0,5528 0,6990 0,7447 0,7447	0,3158 0,3750 0,4098 0,4828 0,5926 0,7200 0,8696 0,9111 0,9111	0,00091 0,00074 0,00077 0,00068 0,00057 0,00053 0,00054 0,00048 0,00041 Śr=0,00063 %CV=26%

α =  0,02 mol/dm³

λ₀= 0,086

λ_∞= 0,036

3.Wyznaczyć stałą szybkości reakcji:

a) metodą algebraiczną - korzystając z obliczeń w punkcie 2. (obliczyć wartość średnią)

b) metodą graficzną - z tangensa kąta nachylenia właściwego wykresu (ustalonego i sporządzonego w punkcie 2.).

4.Obliczyć czas połowicznej przemiany τ reakcji zasadowej hydrolizy

octanu etylu z równania:

$$\tau = \frac{1}{k \bullet \alpha}$$

1. Obliczenia:

1. Wykresy

1. Wnioski: