Grupa 34 Zespół 10	Ćwiczenie nr 2	Data: 08 11 2000
Kijowska Lilla Kołton Monika Kapelko Tomasz	Temat: Wyznaczanie stałej szybkości reakcji zmydlania estru metodą konduktometryczną.	Ocena :

1. Wstęp teoretyczny.

Hydroliza estrów jest reakcją katalizowaną kwasami lub zasadami. Reakcja katalizowana kwasami jest odwracalna, w obecności kwasów prowadzi się przecież syntezę estrów z kwasów i alkoholi. Natomiast zasady nie tylko katalizują hydrolizę, ale w ilościach stechiometrycznych są zużywane w reakcji.

CH₃COOC₂H₅ + KOH = CH₃COOK + C₂H₅OH

Podczas reakcji ilość jonów w roztworze jest stała. Jony OH^- zastępowane są przez jony octanowe. Te dwa rodzaje jonów różnią się ruchliwością. Jony OH^- wykazują bardzo wysoką ruchliwość. Zastąpienie ich jonami octanowymi powoduje znaczne zmniejszenie przewodnictwa elektrycznego r-ru. Stanowi to podstawę metody pomiaru wykorzystywanej w ćwiczeniu.

O przewodnictwie elektrycznym r-ru decyduje obecność jonów. Na początku reakcji w mieszaninie będą tylko jony OH^- i K⁺ w stężeniu równym początkowym stężeniom.

Przewodnictwo właściwe κ będzie równe:

gdzie:

λ - przewodnictwo graniczne,

C₀ - stężenie początkowe.

2. Zadania do wykonania.

• Sporządzić wykres1/(B-C), gdzie B - przewodnictwo właściwe w czasie t, C - przewodnictwo właściwe w czasie t = ∞.

• Wyznaczyć stałą szybkości reakcji.

3. Wykonanie ćwiczenia.

W zadanej temperaturze T = 308K za pomocą konduktometru dokonujemy pomiaru przewodnictwa mieszaniny reakcyjnej.

W obliczeniach stosujemy wzór:

gdzie:

k - stała szybkości reakcji,

a - współczynnik kierunkowy prostej (a = tg α)

α - kąt nachylenia prostej do osi x.

4. Obliczenia i pomiary.

T = 308 [K]

λ_OH^- - 0.02382 [m²/Ω⋅mol]

λ_AcO^- - 0.0056 [m²/Ω⋅mol]

C_0,ZASADY - 0.24 [mol/dm³]

C_0,ESTRU - 0.24 [mol/dm³]

Lp.	Przewodnictwo właściwe (B) [1/Ω⋅m]	Czas [s]	1/(B-C)	ln (B-C)
1	0.01150	0	189	-5.24
2	0.00836	60	469	-6.15
3	0.00765	90	704	-6.56
4	0.00736	120	884	-6.78
5	0.00713	150	1111	-7.01
6	0.00696	180	1370	-7.22
7	0.00683	210	1667	-7.42
8	0.00675	240	1923	-7.56
9	0.00623 (C)	1620	-	-
10	0.00623 (C)	1920	-	-

• 
  Wykres ln(B-C) = f (t).

Stała szybkości drugorzędowej reakcji reakcji zmydlania estru wynosi: k = 0.5606.

5. Wnioski.

Po wykreśleniu funkcji
nie otrzymujemy żądanej linii prostej lecz funkcję wykładniczą, również wykres
nie stanowi prostej co potwierdza przypuszczenia iż badana reakcja nie jest pierwszorzędowa. Jeżeli badana reakcja byłaby rzeczywiście drugorzędowa to pierwszy wykres powinien stanowić linę prostą. Wobec tak różniącego się wykresu wnioskujemy, że na jego przebieg miała wpływ temperatura. Początkowo punkty przybierały wartości prawidłowe dla przebiegu prostej lecz po upływie blisko 2000 [s] ciecz wytermostatowana do temperatury 308 [K] uległa stopniowemu ochłodzeniu w temperaturze otoczenia wynoszącej około 291 [K], co spowodowało odchylanie się punktów na wykresie, a tym samym wywołało jego wykładniczy przebieg.

---