Chemia fiz. - moje spraw, 21 hydroliza estru w środowisku kwaśnym, Marzena Chmielecka


Marzena Chmielecka 1

Biotechnologia numer studenta

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Politechniki Łódzkiej

Środa 1215 - 1600

Ćwiczenie nr 21

Hydroliza estru w środowisku kwaśnym

Data wykonania ćwiczenia: 17. 10. 2007 r.

Data oddania sprawozdania: 24. 10. 2007 r.

Wstęp teoretyczny:

Reakcja hydrolizy estru polega na przyłączeniu cząsteczki H2O do atomu węgla C w grupie karboksylowej. W środowisku obojętnym reakcja zachodzi bardzo wolno, natomiast dodanie kwasu, który jest katalizatorem, znacznie przyśpiesza reakcję. Równanie reakcji hydrolizy estru w obecności jonów H+ możemy zapisać w postaci:

CH3COOC2H5 + H2O 0x01 graphic
CH3COOH + C2H5OH (1)

Zgodnie ze schematem (1) szybkość reakcji hydrolizy, wyrażona przez zmianę stężenia estru, powinna zależeć od stężeń obu substratów, estru i wody, i można ją opisać równaniem reakcji II rzędu:

0x01 graphic
(2)

W roztworach wodnych stężenie wody (cwody ok. 550x01 graphic
) jest bardzo duże, znacznie większe od stężenia estru, i podczas reakcji praktycznie nie ulega zmianie (cwody= const.), dlatego równanie wyrażające szybkość reakcji hydrolizy można zapisać jak dla reakcji I- rzędu:

0x01 graphic
(3)

Rozwiązanie równania różniczkowego (3) prowadzi do wzoru, który umożliwia wyznaczenie eksperymentalnej stałej szybkości kexp z zależności logarytmu stężenia substratu ct od czasu rekcji t:

lnct = lnc0 - kexp t (4)

gdzie c0 oznacza początkowe stężenie estru (dla t= t0).

Szybkość reakcji zależy od stężenia jonów H+, cH, na szybkosć reakcji hydrolizy, opisuje równanie (5), w którym k0 jest szybkością reakcji niekatalizowanej (w środowisku obojętnym), natomiast kH stałą szybkości reakcji katalitycznej:

0x01 graphic
(5)

Pomiary:

SERIA I

SERIA II

CHCl= 0,5 M

CHCl= 0,2 M

t (min.)

Vt (ml)

ln0x01 graphic

t (min.)

Vt (ml)

ln0x01 graphic

0

20,2

0

0

11,8

0

15

21,3

0,0293

15

12,2

0,0185

30

21,5

0,0623

30

12,8

0,0470

45

23,6

0,0935

45

13,2

0,0664

60

24,3

0,1139

60

13,8

0,0962

75

25,4

0,2095

75

14,5

0,1322

90

29,6

0,2833

90

14,8

0,1481

105

30,8

0,3260

105

15,5

0,1860

58,3

33,6

Stałą szybkości reakcji obliczam z równania: 0x01 graphic
poprzez badanie nachylenia prostej w układzie współrzędnych 0x01 graphic
.

Wykres dla 0,5 M kwasu HCl:

0x08 graphic

0x08 graphic

t [s]

Współczynnik kierunkowy prostej: 0x01 graphic
, 0x01 graphic

współczynnik korelacji: 0,98593

a= -k

Szybkość reakcji: 0x01 graphic
0x01 graphic

Wykres dla 0,2 M kwasu HCl:

0x08 graphic
0x08 graphic

t [s]

Współczynnik kierunkowy prostej: 0x01 graphic
, 0x01 graphic

współczynnik korelacji: 0,9966

a= -k

Szybkość reakcji: 0x01 graphic
0x01 graphic

Wnioski:

Stała hydrolizy w przypadku użycia kwasu HCl o stężeniu 0,5 M wynosi 0x01 graphic
0x01 graphic
, a dla kwasu o stężeniu 0,2 M 0x01 graphic
0x01 graphic
. Z wyznaczonych stałych widać, że na jej wpływ ma stężenie kwasu, gdyż tam gdzie było większe stężenie stała jest większa. Wyniki obarczone są optycznym błędem odczytu.

6

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Chemia fiz. - moje spraw, 35 oznaczanie stałej równowagi rekacji, Marzena Chmielecka
Chemia fiz. - moje spraw, 50 pomiar SEM ogniwa elektrochemicznego, Marzena Chmielecka
15 wyznaczanie ciepła spalania, Studia PŁ, Ochrona Środowiska, Chemia, fizyczna, laborki, wszy, Chem
11 wyznaczanie ciepła rozpuszczania, Studia PŁ, Ochrona Środowiska, Chemia, fizyczna, laborki, wszy,
15 wyznaczanie ciepła spalania(1), Studia PŁ, Ochrona Środowiska, Chemia, fizyczna, laborki, wszy, C
Chemia fiz. - moje spraw, 24 kineryka rozkładu jonowego kompleksu trójszczawianomanganowego, Marzena
Moje 50 , Studia PŁ, Ochrona Środowiska, Chemia, fizyczna, laborki, wszy, chemia fizyczna cz II spr
S1.Z1.pompy.po.popr.OK.3.0, Ochrona Środowiska, semestr III, MECHANIKA PŁYNÓW, Mechanika płynów (+)
31 wyznaczanie izotermy mieszania trzech cieczy, Studia PŁ, Ochrona Środowiska, Chemia, fizyczna, la
pwsz ioś kalisz moje sprawozdanie PEHAMETRIA, inżynieria ochrony środowiska kalisz, a pwsz kalisz io
moje spraw.2, TŻ, SEMI, SEM II, fizyka
Chemia fiz - spr2 - seria 2, 1
Chemia fiz - spr12 - seria 2, 1
Chemia fiz - spr4 - seria 2, 1
sprawozdanie chemia fiz

więcej podobnych podstron