Файл: 385.pdf

Количество образовавшейся уксусной кислоты пропорционально количеству введенного в раствор уксусного ангидрида:

По аналогии можно записать :

2.Экспериментальная часть

Всосуд для измерения электропроводности наливают мерным цилиндром 25 мл дистиллированной воды и ставят его в термостат на 10-15 мин, в термостат помещают и колбу с уксусным ангидридом. По истечении указанного времени в сосуд добавляют рекомендованное преподавателем количество уксусного ангидрида. Раствор тщательно перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения уксусного ангидрида. (От начала растворения до первого измерения сопротивления раствора обычно проходит 1-2 мин).

Убедившись в полноте растворения уксусного ангидрида, опускают электроды в раствор и измеряют электропроводность, включив в этот момент секундомер. Измерение электропроводности проводится на автоматических цифровых приборах (Е-7-8, Р-5010) в ручном (нажатие кнопки "пуск") режиме, с интервалом 1 мин. Измерения проводят 1,5-2 часа до постоянного значения R .

Результаты измерений записывают в таблицу.

9

www.mitht.ru/e-library

Обработка экспериментальных данных

данные в этих координатах должны укладываться на прямую, тангенс угла наклона этой прямой равен k (рис.1).

3.2. Вычислите по уравнению (3)константу скорости реакции для каждого момента ,определите ее среднее значение и сравните с величиной k, полученной графически.

3.3. Постройте график зависимости концентрации уксусного ангидрида от времени (рис.2) .По оси ординат вместо концентрации ангидрида можно отложить пропорциональную ей величину ( 1/R 2 -1/R 2 ).

Рис. 1. Рис. 2.

3.4. Графически определите время полураспада и рассчитайте константу скорости реакции по формуле:

k = ln2

1/2

3.5. По двум константам скорости при двух температурах рассчитайте по уравнению Аррениуса величину энергии активации для данной реакциии.

где используются константы скорости реакции при двух температурах.

10

www.mitht.ru/e-library

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ОМЫЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ ЩЕЛОЧЬЮ

1 Теоретические основы работы

Реакция омыления сложных эфиров щелочью (на примере этилацетата) протекает по уравнению :

СН3СOOС2H5 + OH- = CH3COO- + C2H5OH

Она является реакцией 2-го порядка. Готовить растворы для данной реакции в строго эквивалентных соотношениях реагентов неудобно, т.к. эфиры летучие вещества и поэтому трудно взять точно заданную навеску. Поэтому готовят растворы реагентов в неэквивалентных соотношениях, константу скорости рассчитывают по уравнению

где C OA -начальная концентрация эфира, моль/л, C BO -начальная концентрация щелочи, моль/л,

x- число молей прореагировавшего вещества в литре ко времени t .

( C OA - x ) и ( C OB - x ) - концентрации эфира и щелочи к моменту времени t. За скоростью химической реакции можно следить по уменьшению концентрации щелочи по мере течения реакции. Концентрацию щелочи удобно определять, измеряя рН раствора. Для измерения рН раствора применяется лабораторный рН-метр (рН-673 и ЭВ-74), в котором используется система с измерительным стеклянным электродом и вспомогательным хлорсеребряным электродом.

Электродный потенциал зависит от температуры, поэтому в приборе предусмотрено устройство для ручной коррекции показаний прибора при изменении температуры раствора.

Для измерения рН имеются следующие диапазоны: грубый -1-14, точные 1-4, 4-9, 9-14. Измерение на первом диапазоне ведется при грубом определении рН раствора, отсчет - по нижней шкале. Когда определено примерное значение рН, переходят к точному измерению рН на одном из точных диапазонов (отсчет ведется по верхней шкале).Начало шкалы соответствует начальному значению установленного диапазона, конец шкалы - конечному значению.

2.Экспериментальная часть

Вмерную колбу с пробкой на 50 мл наливают 20-30 мл дистиллированной воды и взвешивают на аналитических весах. Затем приливают 15-20

11

www.mitht.ru/e-library

капель эфира и снова взвешивают. Доливают в колбу воду, не доводя до метки на 1-2 см, и ставят в термостат. Одновременно в

термостат помещают мерную колбу на 50 мл, заполненную щелочью на 1-2 см ниже метки.

Растворы выдерживают в термостате в течение 15-20 мин. За это время следует подготовить рН-метр к работе: включить прибор, дать прогреться и проверить настройку прибора по термостатированному раствору с известным значением рН (рН=9,18). Переключатель диапазона измерений рН ставят в нужное положение 9-14, указатель "температура раствора" - на температуру проведения опыта.

Проверив настройку прибора, измеряют в термостатированном реакторе рН разбавленного вдвое раствора щелочи. Это значение соответствует начальной концентрации щелочи ( С ОВ ).После измерения раствор щелочи выливают. Затем доводят до метки уровни в мерных колбах: щелочь - щелочью, раствор эфира - водой. После этого смешивают растворы в термостатированном реакторе, в момент смешения растворов включают секундомер - начало реакции, секундомер не выключают до конца работы. Раствор перемешивают, опускают электроды в раствор и далее измеряют рН в течение 30-40 мин с интервалом 1-2 мин (по указанию преподавателя).Результаты опытов записывают в таблицу.

3. Обработка экспериментальных данных

По измеренному значению рН рассчитайте начальную и текущую концентрации щелочи: С ОВ и ( С ОВ -х ). Для расчета используется ионное произведение воды для разбавленных растворов:

KW = CH . СОН-

-lg KW = -lg CH - lg COH-

pKW = pH + pOH

12

www.mitht.ru/e-library