Лабораторные работы Лабораторная работа № 3 Определение порядка реакции омыления этилацетата щелочью

Существует несколько способов определения порядка реакции. Одним из них является метод определения периода полупревращения τ_1/2. Для реакции первого порядка:

τ_1/2 (Со₁) / τ_1/2 (Со₂) = 1;

для реакции второго порядка:

τ_1/2 (Со₁) / τ_1/2 (Со₂) = Со₁ / Со₂,

где Со₁ и Со₂ – различные начальные концентрации исследуемых веществ;

τ_1/2 (Со₁) и τ_1/2 (Со₂) – периоды полупревращения при начальных концентрациях Со₁ и Со₂.

В данной работе исследуемая реакция:

СН₃СООС₂Н₅ + NаОН = СН₃СООNa + СН₃СООН.

Если реакцию проводить при равных начальных концентрациях эфира и щелочи, то порядок реакции можно определить методом полупревращения. Кинетику реакции изучают по уменьшению концентрации щелочи в растворе. Период полупревращения находится графически.

Методика эксперимента

Взять две сухие колбы по 500 мл. В одну из них сухой пипеткой отмерить 150 мл раствора эфира, в другую 150 мл раствора NаОН. Концентрация эфира и щелочи одинаковы и указываются преподавателем.

Затем обе колбы закрыть пробками, поместить в термостат для доведения до требуемой температуры. Через 20 минут раствор щелочи перелить в колбу с раствором эфира и зафиксировать время начала реакции.

Отбор проб объемом 40 мл проводить в колбы объемом 150 мл, куда предварительно налить 40 мл раствора HCl той же концентрации, что и раствор щелочи для полной нейтрализации NаОН. Отбор проб проводить через 5, 10, 15, 25, 40 и 60 минут. Избыток HCl оттитровать раствором щелочи той же концентрации по фенолфталеину. Опыт выполнить для двух начальных концентраций. Результаты титрования свести в таблицу.

Результаты титрования для реакции омыления этилацетата щелочью

№ п/п	Время, мин	Объем щелочи, пошедший на обратное титрование, мл	Количество непрореагировавшей щелочи в пробе, мл

Лабораторная работа № 4 Определение порядка реакции окисления тиосульфат-аниона

в сернокислой среде

1. Цель работы: определение порядка реакции окисления тиосульфат-аниона в сернокислотной среде по периоду задержки образования осадка серы.

2. Теоретическое введение

В данной работе изучается влияние концентрации реагентов на скорость гомогенной реакции, протекающей в растворе между тиосульфатом натрия и серной кислотой:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = S↓ + SO₂↑ +H₂O + Na₂SO₄

Данная реакция протекает в две стадии. На первой быстро образуется тиосерная кислота H₂S₂O₃:

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = H₂S₂O₃+ Na₂SO₄

На второй стадии процесса тиосерная кислота медленно разлагается с образованием свободной серы:

H₂S₂O₃ = S↓ + SO₂↑ +H₂О

Гомогенная реакция сопровождается образованием коллоидной серы, что проявляется в помутнении раствора. Так как степень мутности зависит от толщины слоя раствора, опыты надо проводить в одинаковых условиях.

В начальный период средняя скорость реакции может быть описана уравнением: ΔC/Δt = kс₀ⁿ, где ΔС - практически постоянная величина, пропорциональная чувствительности глаза наблюдателя за появлением помутнения раствора, с₀- начальная концентрация тиосульфата в растворе, n - порядок реакции. Это позволяет для определения порядка реакции воспользоваться линейным соотношением: lg ∆t = a - b lg c₀,

где порядок реакции равен тангенсу угла наклона.