Вивчення швидкості йодування ацетону

Ціль роботи- визначити значення константи швидкості реакції йодування ацетону в кислому середовищи при двох температурах і вирахувати енергію активації цієї реакції.

Послідовність виконання роботи

Реакцію йодування ацетону проводять при двох температурах - кімнатній і 40 ° C (термостат). У дві мірні колби на 250 см³ наливають 0,1 н. розчину І₂ в 4%-му розчині KІ, додають 25 см³ 1н. розчину HCl, доливають дистильованою водою, щоб до мітки залишилося приблизно 20 см³. Одну з колб поміщають у термостат. Зважують на аналітичних вагах конічну колбочку з притертою пробкою, куди наливають 1015 см³ води. Вливають в колбочку градуюваною піпеткою приблизно 1,5 г ацетону (щільність ацетону ρ²⁰ = 0,792 г/см³). Знову зважують колбочку на аналітичних вагах і визначають за різницею масу взятого ацетону.

Для реакції, що протікає при кімнатній температурі, виливають розчин ацетону у мірну колбу, обполіскують колбочку однієї - двома невеликими порціями дистильованої води, які також виливають у мірну колбу і доливають до мітки останню.

Для реакції, що йде в термостаті, необхідно попередньо помістити колбочку з водним розчином ацетону і колбу з дистильованою водою в той же термостат і витримати 10-15 хв. Момент змішування розчину з ацетоном вважається моментом початку реакції. Колби з реакційними сумішами повинні бути закриті пробками, щоб уникнути випаровування ацетону.

Проби для аналізу відбирають відразу ж після початку реакції, потім беруть їх через кожні півгодини ще 4-5 разів (при кімнатній температурі) і через 5-15 хв при температурі термостата. Витрата гіпосульфіту на кожну наступну пробу повинен змінюватися на 1-3мл. Під час відбору проб колбу з термостата не виймати. Відібрані проби (за 25см³) виливають у 0,1 н. розчин ΝаНСО₃ (25см³) і титрують розчином 0,01 н. Νа₂S₂О₃ в присутності крохмалю. Результати вимірювань записати .

Таблиця 7.1

Кімнатна температура, ° C		Температура термостата, ° C
Концентрація, моль/ л
розчину НCl
розчину I2
Маса колбочки, г
з водою і ацетоном
з водою
Наважка ацетону, г
Еквівалентна концентрація, моль / л
ацетону (С0А)
Н + (С0В)
Час змішення, год.

Таблиця 7.2

Номер проби	Час астрономічний	Час від початку досвіду, хв	nt	Cх	k
Кімнатна температура
1
2
3
4
Температура термостата
1
2
3

Величина C_х визначається з рівняння

, (7.17)

де n₀ - кількість 0,01н. розчину Νа₂S₂О₃, яке мало бути витрачено на титрування в момент початку реакції, мл. Значення n₀ практично визначити не вдається, тому що від моменту вливання ацетону до моменту взяття першої проби протікає значний час, тому n₀ визначають за графіком. Для цього на міліметровому папері будують графіки в координатах n - t і екстраполяцією отриманих прямих до

t = 0 визначають n₀ реакції);

n_t - кількість 0,01 н. розчину Νа₂S₂О₃, витрачений на титрування даної проби, мл;

С₁ – молярна концентрація еквівалентів розчину Νа₂S₂О₃ , моль/л.

Використовуючи розрахункове рівняння (7.12) і значення C_0А, C_0В, C_х і t, обчислити константу швидкості k. Після цього визначити величину k_ср, обчислити температурний коефіцієнт Вант-Гоффа і енергію активації.