Файл: 759.pdf

Пс ,:теХJjометричесКО~fУ ~'РавнеНИJO начальная КОlЩентрация \1<СУС­ ного aиrlupuдa равна половине возрастания коtЩентрации уксусной кис:1О­ ГЫ при полно:-! npeвраmеlШИ антидрида, ког;{а '[ = ~, а а =1:

Отсюда текущую концентрацlПО антидрида можно найти, выигая уравнеЮfе (2) из уравнения (3):

Со-х=

а константу скорости рассчигать по уравнеНlПO (4)

2.Эt;:сперимеитальная часть

Всосуд для измерения электропроводности наливают мерным цшшндром 25 мл дистиллированной воды и ставят его в термостат на 10-1 5 мин, в термостат помещают и колбу с уксусным ангидридом. По истечении указанного времени в сосуд добавляют рекомендованное преподавателем

количество уксусного ангидрида. Раствор тщательно перемешива1О1'

стеЮfЯНlIОЙ палочкой до полного растворения уксусного ангидрида. (От начала раствореюfЯ до первого измерения сопротивления раствора обычно проходит 1-2 мин).

УС1еДlffillШСЬ в по:пюте растворения уксусного ангидрида, ОIlУСКШ<'Т

электроды в раствор и измеряют элеКТРОПРОRО){НОСТЪ, ВКЛЮЧИR в этот

момент секундомер. Измерение 'Электропроводности проводится на аВТОМUТII'IССКИХ цифровых приборах (Е-7-Н, P-5010) в ручном (нажатие кнопки "пуск") режиме, с интерва.iIOМ 1 мин. Измерения ПРОВОДЯТ 1,5-2 часа до постоянного знаqения R .

www.mitht.ru/e-library

З. Обработка экспериментальных данных

Для на\:ождения конечного сопротивления раствора можно не дово­ ДИТЬ peaKцmo до конца, а воспользоваться обработкой данных. описанной на страницах 7-8 в работе «Кинетика разложения муравьиной КИСЛОТЫ»,Г.е

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

3.2.Вычислите по уравнению (4) константу скорости реакции для каждого момеига, определите ее среднее значеШlе и сравшrre с величиной k,

полученной графически.

3.3.Постройте график зависимости концентрации уксусного

ангидрида от времеlПl (рис.2). По оси ординат вместо КOIщентрации

аШ1fДрида можноотложиrъ пропорциональиую ей веJIИЧШfY (11&.,2 _11R~2 ).

Рис. 2.

3.4. Графически определите Время полураспада и рассчигайте

констату скорости реакции по формуле:

k= 102

3.5. По двум констангам скорости при двух темпера1)'р8Х рассчитайте

по ypaвHeнmo Аррениуса величину энерГIПI активации для данной реакции.

Е =~.!..T:lnkz

А Т2 " Т, k,

где ИСПОi1Ъзуются констангы скорости реакции при ДУХ температурах.

www.mitht.ru/e-library

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ОМЫЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ

ЭФИРОВ ЩЕЛОЧЬЮ

1 ТеореТllчеСЮfе ОСНОВЫ работы

Реакция омыления сложных эфиров щелочью (на примере

этилацетата) протекает по уравнению:

СНзСООСzНs + Olf = СНзС(Х)"+ CzHsOH

Кинетическое уравнеШlе этой реакции имеет перВЫЙ порядок по эфиру и

перВЫЙ - по щелочи, Т.е. она ОШlсывается уравнеШlем 2-го порядка.

ГОТОВИТЬ растворы для данной peaIЩИИ В строго эквиваленmыx соотноmeШlЯХ реагеиroв неудобно, Т.К эфиры лeryчиe вещества и поэтому

трудно ВЗЯТЬ точно заданную навеску. Поэтому ГОТОВЯТ растворы реагеиroв

Внеэквиваленгных соотноmеНШlX, KOHcтamy скоpocm рассчитывают по

уравнению

где С ~ - начальная концентрация эфира. молы.

С~ - начальная концентрация щелочи, молы.

х- число молей npopearиpoвавmeго вещества в лиrpe ко времеШl Т.

(С ~ - х) и (С ~ - х) - КОIЩенrpaции эфира и щелочи к момету

времеIШ Т.

За скоростью химической РСа1ЩИИ можно следить ПО уменьшенmo КОIЩенrpaции щелочи по Мере течеШIЯ реакции. КОIЩентрацию щелочи

удобно определять, измеряя рН раствора. для измерения рН раствора

применяется лабораторный pH-мсщ> (рН-673 и ЭБ-74), в котором

используется система с измеригельным стеlcлянным электродом и

вспомогательным хлор-серебряным электродом.

Электродный потеIЩИaл зависm' от температуры. поэтому в приборе предусмотрено устройство для РуЧной коррекции показаШlЙ npибора при

изменении температуры раствора.

для измерения рН имеются следующие диапазоны: грубый -1-14, точные 1-4, 4-9, 9-14. ИзмереШlе на перВОМ диапазоне ведется при грубом

определении рН pIIС1ВОра, 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 ШI<алы

соответствует начальному значению установленного диапазона, конец

IIJI(алы - конечному значению

www.mitht.ru/e-library

2.ЭI~спеРlIме"таль"ая 'ЩСТЬ

ВMepНYI<.' КО;10\ С пробкой на 5О М.\ наливаЮl 20- ,\) ~iil

,J.ИСТlплированноЙ ВОДI,I и взвеIШmaют на аналнrических весах. 3атс"

ПрИ.'Iивают 15· 2и кще.'[Ь '~фира и снова ВЗБеlШiВai"'l ДОilliВаЮl в ко.lб~ !Ю.J.) , не ДI'ВV.J,я до ~lетlШ на 1-2 см. и ставят в тер\юсnп. Одновременно в тер'!о·

стат IlомещакУ[ \lСР~1О ко.lбу на 50 М,l. заПО:IНСННj1О щепочью на ! -2 ;::\!

ниже метки.

Растворы выдерЖlшают в термостате в течение 15-20 мин. 3а чо вре:-'1Я следует подготовнrь pH-метр к работе вкmoчнrь прибор, дать прогреться И проверить настройку прибора по термостатированному раствору с известным значением рН (pH=9,18"!. Перекmoчатель диапа:зона измерений рН ставят в нужное положение 9-14, указатель "температура раствора" - на температуру проведения опыта.

Проверив настройку прибора. измеряют в термостатироваююм реакторе рН разбавлеююго вдвое раствора щелочи. Эrо значение

соответствует начальной КOIщеmpaции щелочи (С ~). После измерения

раствор щелочи вьmивают. 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 ВЬDCJIючают до конца

работы. Раствор перемепшвают, опускают электроды в раствор и далее измеряют рН в течение 30-40 мин е интервалом 1-2 мин (по указанmo преподавателя). Резуm,тэ:гы OI1ЫТOB записывают В таблицу.

о

1

2

3. Обрабоп.:а з~спеРlIментальных данных

По измеренному значешоо рН рассчнrайте начальную и текущую

КOlщеmpащш щелочи: С ~ и ( С ~ -х). Д:1Я расчета используется ионное

произведение воды (К\у) для ра.1бавленных растворов:

К\\, = СН - СОН-

-lg К\\· = -lg СН' -lg С Н-

www.mitht.ru/e-library