Politechnika Szczecińska

Ćwiczenie 21

Kinetyka autokatalitycznej reakcji

jodowania acetonu

Wykonały:

Iwona Dziuda

Aneta Pukszto

Technologia Chemiczna r. III gr.II

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 C_a i C_b. 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,.... itd.

W rezultacie równanie kinetyczne uprości się do postaci:

Ostatnie równanie może być wykorzystane do wyznaczenia wartości stałej szybkości reakcji jodowania acetonu.

OPRACOWANIE WYNIKÓW:

1. Obliczenie początkowych ilości moli CH₃COCH₃ i H₃O⁺.

H₃O⁺

CH₃COCH₃

ρ-wartość odczytana dla CH₃COCH₃ z „Poradnika Fizyko-Chemicznego”

2. 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

3. Wykres zależności x = f ( t ).

4. Wyznaczenie stałej szybkości reakcji jodowania acetonu z równania

x₁=0,345
x₂=1,035
t₁=15 t₂=45

0,5674*10^-4

---