Agnieszka Karczyńska, Katarzyna Sobieszczyk

Sprawozdanie ćw.8

Wyznaczanie energii aktywacji reakcji zmydlania estru

• dla t=23^oC wyniosła:
  =98,2[m^-1]∙0,00924[Ω^-1]=0,907368[m^-1 Ω^-1]

Otrzymujemy C_z^o=0,907368/[190*(1+0,019*(23-18))]= 0,004361298

• dla t=35^oC wyniosła:
  =98,2 [m^-1]∙0,01663[Ω^-1]=1,633066[m^-1 Ω^-1]

Otrzymujemy C_z^o= 0,83968 /[190*(1+0,019*(35-18))]= 0,006496662

Po przegotowaniu (reakcja całkowicie zaszła)przewodnictwo
dla 0,1M NaOH+0,1M ester w temperaturze t=23^oC wyniosła:
=98,2[m^-1]∙0,00426[Ω^-1]= 0,418332[m^-1 Ω^-1]

Po przegotowaniu (reakcja całkowicie zaszła)przewodnictwo
dla 0,1M NaOH+0,1M ester w temperaturze t=35^oC wyniosła:
=98,2[m^-1]∙0,0043 [Ω^-1]= 0,42226 [m^-1 Ω^-1]

Obliczamy :

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=98,2[m^-1] C_z^o=0,004361 C_es^o=0,003550321

T[^oC]

t[min]

Ω^-1

[Ω^-1∙m^-1]

Cx[mol∙dm^-3]

k [dm³∙mol^-1∙min^-1]

23

0

0,00951

0,77982

0,000278577

450,6942385

23

2

0,00758

0,62156

0,0013328

78,50073764

23

4

0,00667

0,54694

0,001829869

68,71162041

23

6

0,00611

0,50102

0,002135758

64,40209892

23

8

0,00557

0,45674

0,002430722

68,55961302

23

10

0,0055

0,451

0,002468958

57,56219272

23

12

0,00533

0,43706

0,002561817

54,15375643

23

14

0,00518

0,42476

0,002643752

51,95165629

23

16

0,00505

0,4141

0,002714762

50,38517772

23

18

0,00496

0,40672

0,002763922

48,2613673

23

20

0,00488

0,40016

0,002807621

46,54773334

Średnia wartość k dla 23^oC = 58,90359538

Wykres zależności:

Obliczony współczynnik kierunkowy a=0,010785

k=
= 95,18208827

t=35^oC K=98,2[m^-1] C_z^o= 0,00400035

C_es^o= 0,003783751

T[^oC]	t[min]	Ω^-1	[Ω^-1∙m^-1]	Cx[mol∙dm^-3]	k [dm^3∙mol^-1∙min^-1]
35	0	0,0062	0,5084	0,001873671	10113,00472
35	2	0,00428	0,35096	0,002764128	1765,824524
35	4	0,00392	0,32144	0,002931089	-1,903004445
35	6	0,00388	0,31816	0,00294964	418,222745
35	8	0,0039	0,3198	0,002940365	345,1352121
35	10	0,0039	0,3198	0,002940365	276,1081697
35	12	0,0039	0,3198	0,002940365	230,0901414
35	14	0,0039	0,3198	0,002940365	197,2201212
35	16	0,00389	0,31898	0,002945002	164,5509999
35	18	0,00388	0,31816	0,00294964	139,4075817
35	20	0,00386	0,31652	0,002958916	113,744694

Średnia wartość k dla 35^oC = 364,8401184

Wykres zależności:

Obliczony współczynnik kierunkowy a= 0,012714

k=
= 135,1802797

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

Współczynnik temperaturowy=
=
= 1,420228135

1Obliczenia energii aktywacji:

Równanie Arrheniusa:
czyli logk= -A
+ B ,

Gdzie A=
, więc Eak=A∙2,303∙R

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

k	logk	1/T
95,18209	1,978555	0,003378
135,1802797	2,130913	0,003247

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]= 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.

---