Temat: Stała szybkości reakcji jodowania acetonu 1. Dane i pomiary Roztwór:
25 cm 3 0,1 n roztworu J 2 ( w 4% KJ)
25 cm 3 1 n roztworu HCl
4 cm 3 acetonu
woda destylowana do objętości 250 cm 3 Miareczkowanie wobec skrobi 0,01 n Na 2 S 2 O 3 -25 cm 3 badanego roztworu
-25 cm 3 0,1 n roztworu NaHCO 3 Czas[min] V titranta[cm 3 ] 10
24
28
21,5
43
17,5
64
16,1
75
13
88
12
102
7,1
2. Wstęp teoretyczny Prawo działania mas mówi , że szybkość reakcji w każdej chwili jest proporcjonalna do iloczynu stężeń reagentów w danej chwili A+B ↔ AB V= k [A][B] Współczynnik proporcjonalności k, niezależny od stężenia ,nosi nazwę stałej szybkości reakcji .Wartość jego zmienia się w szerokich granicach w zależności od rodzaju reakcji i rośnie szybko podczas podwyższania temperatury. Stałą szybkości można wyznaczyć znając rzędowość reakcji, na podstawie odpowiadającego mu równania kinetycznego, podającego związek między stężeniem reagentów a czasem. Reakcja przeprowadzana jest reakcją pierwszego rzędu , ponieważ jej szybkość zależy tylko od stężenia acetonu. Najpowolniejszym etapem decydującym o szybkości całej reakcji jest proces enolizacji ketonu.
CH 3 - CO - CH 3 → CH 3 -C(OH) = CH 2 Reakcja jodowania acetonu jest reakcją autokatalityczną tzn. tworzący się w jej wyniku jodowodór jest jednocześnie katalizatorem , co powoduje , iż w miarę przebiegu procesu i wzrostu ilości produktów zwiększa się jego szybkość.
Ogólne wyrażenie na szybkość reakcji autokatalitycznej ma postać:
gdzie:
k 1 - stała szybkości reakcji bez katalizatora
k 2 - stała szybkości reakcji z udziałem katalizatora
p- liczba cząsteczek produktu uczestniczących w elementarnej przemianie katalitycznej
n- rząd reakcji
a - stężenie początkowe reagenta
x - stężenie produktu
dla reakcji jodowania acetonu : p=1, n=1, k 1 -jest bardzo małe Po scałkowaniu : x 0 - stężenie produktu w chwili rozpoczęcia pomiarów.
Jeżeli na początku reakcji dodamy mocnego kwasu o stężeniu b, to równanie kinetyczne będzie miało postać :
(…)
…
1,58·10-3 0,023053
0,01000
1,89
79
4740
13,0
2,2·10-3 0,031996
0,0138
2,13
92
5520
12,0
2,4·10-3 0,0345
0,0149
1,97
106
6360
7,1
3,38·10-3 0,049
0,02128
2,438
Średnia wartość =2,0158·10-5 [s-1]
Wyznaczam przedział ufności ze wzoru:
k = ± t·∆k dla n=6 t=2,229
∆k=0,23349-5
gdzie: ki - kolejne wyniki
- wartość średnia
n- liczba pomiarów
Wartość stałej szybkości:
k= 2,0158·10-5 ± 0,23349·10-5 [s-1]
5…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)