Задачи для самостоятельного решения. 1. Константа скорости омыления этилового эфира уксусной кислооты едким натром при 10°С 2,38



 

1. Константа скорости омыления этилового эфира уксусной кислооты едким натром при 10°С 2,38. определить время (мин), необходимое для омыления 90 % эфира, если смешать при 10°С 1 л 0,05 н раствора эфира с :

 

1) 1 л 0,05 н ;

 

2) 1 л 0,1 н .

 

Решение.

 

1) Реакция омыления эфира щелочью является реакцией второго порядка. В первом случае, когда концентрации эфира и щелочи равны, выражение для константы скорости:

 

 

Общий объем смеси 2 л, поэтому концентрация вещества  вследствие разбавления уменьшится вдвое:

 

;

 

 

(учитываем разбавление в 2 раза и омыление на 90 %)

 

.

 

2) Во втором случае концентрации эфира и щелочи неодинаковы, поэтому выражение для константы скорости иное:

.

 

Если  - начальная концентрация эфира,

        - начальная концентрация щелочи, то

 

;  

;

;

 

.

 

 

2. Константа скорости двумолекулярной реакции омыления этилового эфира уксусной кислоты едким натром при 10°С равна 2,38 ( ,  - мин). Какое время потребуется на омыление 80 % эфира, если смешать при 10°С 1 л 0,04 н раствора уксусноэтилового эфира с 1 л 0,04 н ? Как изменится время реакции, если исходные растворы будут разбавлены в 10 раз?

 

(Ответ: 84,05 мин; увеличится в 10 раз)

 

3. Реакция омыления уксусноэтилового эфира щелочью протекает как реакция второго порядка по уравнению:

 

 ž .

 

При 25°С получены следующие данные:

 

, мин 3 7 10 15 25
С, моль/л 0,00740 0,00550 0,00464 0,00363 0,00254

 

Исходные концентрации эфира и щелочи одинаковы:    0,01 моль/л. найти среднее значение константы скорости реакции при 25°С и время, за которое произойдет омыление 50 % эфира ( ).

 

4. При 20°С 0,01 М раствор уксусноэтилового эфира омыляется 0,02 М  в течение 23 мин на 10 %. Как изменится это время, если уменьшить концентрации реагирующих веществ в 5 раз?

 

5. При омылении 0,01 М раствора метилацетата 0,01 М раствором  при 25°С получили:

 

, сек 180 300 420 600
, моль 2,60 3,66 4,50 5,36.10-3

 - количество прореагировавшего .

Рассчитать  и показать графически, что эта реакция имеет второй порядок.

(Ответ: ).

 

6. Константа скорости омыления уксусноэтилового эфира едким натром при 9,4°С равна 2,37, а при 14,4°С – 3,204. вычислить по уравнению Аррениуса, при какой температуре константа скорости будет равна 15?

 

Контролирующие задания.

1. Даны константы скорости инверсии сахарозы при различных температурах (приложение, табл. 1).

Вычислить:

1. энергию активации (графический метод);

2. константу скорости при 40°С.

 

2. Дана константа скорости омыления этилацетата щелочью при 25°С с концентрацией  (приложение, табл. 2).

Вычислить:

1. Время (сек), необходимое для омыления 80 % эфира, если смешать:

 

1. равные объемы растворов щелочи и эфира с концентрацией ;

2. равные объемы растворов щелочи и с концентрацией   и эфира с концентрацией 2 .

 

2. Как изменится время реакции (случай 1а), если исходные растворы разбавить в 10 раз?

 

3. Даны константы скорости омыления эфира щелочью при 2х разных температурах (приложение, табл. 3).

Вычислить: энергию активации по уравнению Аррениуса.

 


Приложения.

 

Таблица 1. Константы скорости инверсии сахарозы в 0,1 н .

 

Состав раствора

, сек-1

, г/л , моль/л 20°С 30°С 50°С
100 51,95 4,43 18,3 229
200 48,45 4,79 19,77 255
500 38,09 5,95 24,5 -

 

Таблица 2. Константы скорости омыления этилацетата при 25°С.

 

Щелочь

, см3 . моль-1 . сек-1

0,0500 моль/л 0,0250 моль/л 0,0125 моль/л
6,39 - -
6,36 6,32 6,21
6,65 6,46 -
- 6,06 6,31
- 6,08 -
6,23 6,29 6,35

 

Таблица 3. Константы скорости щелочного омыления сложных эфиров.

м3моль-1сек-1 л.моль-1мин-1 м3моль-1сек-1 л.моль-1мин-1

этиловый эфир

уксусной кислоты

 

бутиловый эфир

уксусной кислоты

0 0,195 1,17   10 0,353 1,94
20 0,847 5,08   20 0,655 3,93
25 1,093 5,56  

втор-бутиловый эфир

уксусной кислоты

этиловый эфир

пропионовой кислоты

  10 0,293 1,76
0 0,19 1,14   20 0,59 3,54
25 0,957 5,94  

трет-бутиловый эфир

уксусной кислоты

пропиловый эфир

 уксусной кислоты

  10 0,00615 0,0369
10 0,358 2,15   20 0,0135 0,0810
20 0,705 4,23        

 


Литература

1. Дулицкая Р. А., Фельдман Р. И. Практикум по физической и коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1978, - 296 с.

2. Гамеева О. С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1980, - 191 с.

3. Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1988, - 400 с.

4. Справочник физико-химических величин. Под редакцией К. П. Мищенко и А. А. Равделя. Л.: Химия, 1972. – 200 с.


СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Изучение скорости инверсии тростникового сахара.

1.1 Теоретические основы.. 3

1.2 Описание поляриметра. 4

1.3 Физические основы действия прибора. 5

1.4 Экспериментальная часть. 7

Опыт 1. Определение константы скорости. 7

Опыт 2. Определение зависимости скорости реакции инверсии сахарозы от температуры и расчет энергии активации. 9

1.5 Задачи для самостоятельного решения. 10

2. Фотометрическое изучение кинетики разложения комплексного иона триоксалата марганца 14

3. Кондуктометрический метод изучения кинетики взаимодействия этилацетата с гидроксильными ионами. 16

3.1 Теоретические основы. 16

3.2 Экспериментальная часть. 19

3.3 Задачи для самостоятельного решения. 21

4. Контролирующие задания. 24

Приложения. 25

Литература. 27

 

 Подписано к печати

Формат 1/16, __ п.л.

Тираж 100 экз.

Отпечатано в КГАТУ г. Симферополь

(исполнитель Т.Якубовская)


 

 

28 1
2 27
26 3
4 25
24 5
6 23
22 7
8 21
20 9
10 19
18 11
12 17
16 13
14 15

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 3801; Мы поможем в написании вашей работы!







Мы поможем в написании ваших работ!