Определение константы скорости реакции омыления уксусноэтилового эфира

Лабораторная работа №3

«Определение константы скорости реакции омыления уксусноэтилового эфира»

  Цель работы: экспериментальное определение константы скорости реакции омыления уксусноэтилового эфира.

Порядок выполнения работы

Для нахождения точных значений константы скорости реакции омыления, необходимо предварительно определить соотношение концентраций растворов щелочи и кислоты. Так как раствор кислоты готовят из фиксанала и концентрация его точно указана на банке, а раствор щелочи готовят по навеске и его концентрация немного отличается от указанной на банке. Отобрать пипеткой две пробы по 20 мл 0,03 М раствора соляной кислоты, добавить 3–5 капель фенолфталеина и оттитровать 0,03 М раствором щелочи до появление устойчивой розовой окраски. Определить средний объем щелочи (титранта) Vщ, пошедшей на титрование 20 мл 0,03 М раствора соляной кислоты и рассчитать соотношение:

Определение константы скорости реакции. Приготовить 250 см3 0,27 М раствор уксусноэтилового эфира. Для этого в мерную колбу емкостью 250 см3 налить примерно половину колбы дистиллированной воды, добавить (в препараторской) ~ 0,7 мл уксусно-этилового эфира и долить до метки дистиллированной водой, содержимое перемешать.

Расчет объема эфира, необходимого для приготовления указанного раствора. Молекулярная масса эфира равна 88 г, поэтому для приготовления 1 литра 0,027 М раствора нужно 0,027 = 2,38 г эфира, а для приготовления 250 см3 0,027 М раствора нужно 0,595 г эфира. Так как плотность данного эфира равна 0,901 г/см3, то объем эфира составит Vэф =0,595 : 0,901 = 0,66 см3 » 0,70 см3.

Вылить раствор уксусноэтилового эфира в реакционную колбу на 500 см3, закрыть пробкой. Мерную колбу промыть дистиллированной водой. Отмерить мерной колбой 250 см3 0,03 М раствора щелочи и вылить в реакционную колбу, куда ранее был вылит раствор эфира, закрыть пробкой. Отметить по часам момент сливания растворов (момент начала реакции) с точностью до 1 мин. Реакционную смесь хорошо перемешать. Реакционная колба должна быть всегда закрыта пробкой во избежание поглощения щелочью двуокиси углерода. Реакция омыления эфира заканчивается через сутки, а для расчета константы скорости реакции необходимо знать объем титранта, пошедшего на титрование пробы после окончания реакции. Поэтому часть реакционной смеси выдерживают при высокой температуре, для того, чтобы реакция прошла до конца. Для этого, после сливания щелочи с эфиром и перемешивания раствора, в круглую колбу на 250 см3 с плоским дном налить около 100 см3 реакционной смеси. Соединить колбу с обратным холодильником и опустить в водяную баню, нагревать при температуре 80–900С не менее 1 часа. Отбирать пробы для анализа из колбы с реакционной смесью, находящейся при комнатной температуре, с интервалом 20 минут в течение 1 часа (три пробы). Предварительно до отбора пробы в коническую колбу для титрования на 250 см3 налить с помощью пипетки 25 см3 0,03 М соляной кислоты. Добавить пипеткой 50 см3 реакционной смеси и затем 3–5 капель фенолфталеина. Полученную смесь титровать 0,03 М раствором щелочи (КОН или NaOH) до появления розовой окраски раствора. Объем щелочи, пошедшей на титрование занести в табл. 2. В табл.2 указать t – время обора пробы (время протекания реакции). Такое титрование является обратным титрованием: остаток щелочи, непрореагировавшей с эфиром, нейтрализуют кислотой, избыток которой оттитровывают щелочью. Снять прогретую колбу с реакционной смесью с обратного холодильника, охладить до комнатной температуры под струей водопроводной воды. Отобрать пробу 50 см3 в коническую колбу на 250 см3, предварительно налив в нее 25 см3 0,03 М соляной кислоты, и титровать раствором щелочи, как описано выше. Результаты титрования записать в табл.2.

Таблица 2

Обработка результатов

Вывод по работе: В ходе лабораторной работы провели экспериментальное определение константы скорости реакции омыления уксусноэтилового эфира.

 Контрольные вопросы

1. Основные понятия химической кинетики (порядок реакции, молекулярность, скорость).

2. Закон действующих масс, константа скорости реакции.

3. Кинетика реакций первого порядка.

4. Кинетика реакций второго порядка.

5. Влияние температуры на скорость реакции, уравнение Аррениуса, его анализ.

6. Катализ, его виды.

7. Основные закономерности катализа.