Нахождение истинной константы скорости реакции йодирования ацетона и константы протонирования ацетона

Страницы работы

Содержание работы

Новосибирский государственный университет

Факультет естественных наук

Лабораторная работа по кинетике.

Нахождение истинной константы скорости реакции йодирования ацетона

и константы протонирования ацетона.

Студентов III курса ФЕН

Новосибирск 2009


Теоретическая часть

Для изучения кинетики йодирования ацетона был применен спектрофотометрический метод. Сам ацетон не имеет поглощения в видимой области и ближнем ультрафиолете, его иодид тоже, а вот сам йод имеет 2 полосы поглощения 350, 420 нм. Следовательно по убыли йода мы можем наблюдать кинетику реакции йодирования ацетона.

CH3COCH3 + I2 ® CH2COCH2I + HI

Первая цель данной нашей работы как раз найти константу скорости второго процесса, ведь именно она является лимитирующей. Одновременно с этим метод позволяет вычислить косвенным методом константу равновесия между протонированной и депротонированной форм ацетона в растворе, используя следующие формулы:

Последняя формула как раз позволяет нам связать  скорость реакции с концентрацией ацетона, начальную количество которого мы хорошо знаем, а изменение его во времени тождественно соответствуют убыли йода, который мы легко можем фиксировать. Для удобства вводим эффективную константу:

, где a – степень диссоциации,

          

Вводится константа эффективная:

где l - толщина кюветы, а ε - коэффициент экстинции йода на данной длине волны.

А для удобства расчетов и обработки экспериментальных данным преобразуем зависимость для Kэф к следующему виду.

В принципе всего этого достаточно для проведения экспериментов и расчетов.


Экспериментальная часть

Ход работы:

1.  Приготовили растворы йода и сняли их оптическую плотность:

С моль\л

D

1E -5

0,16054

2,5E- 5

0,49065

5E -5

1,1239

1E -4

2,4287

По этим точкам был построен график и вычислен коэффициент экстинкции:

Из графика D = -0.123 + 25384*C, отсюда

ε = 25384/0.7 = 36263 (толщина кюветы 0.7 см).

2.   Провели кинетические измерения с растворами, содержацими 7.5E-5 моль\л йода, 0.1 моль\л ацетона и разными концентрациями соляной кислоты, по показанием первой минуты работы прибора были посчитаны величины  (на примере оптыа с 0.05 М кислотой):

Время,с

D

1.4

1.80

-0.00112

12

1.79

-0.00081

22

1.78

-0.00123

32

1.77

-0.00107

42

1.76

-0.00094

52

1.75

-0.00138

62

1.73

-0.00088

 среднее:

-0,00109

Аналогичным образом посчитаны и остальные опыты, данные внесены в таблицу(для расчета Kэф использовали формулу -):

С HCl, моль\л

Kэф

1\ Kэф

1\ С HCl

0.05

-0.00109

4.294E-07

2328807

20.0

0.07

-0.00207

8.155E-07

1226280

14.3

0.09

-0.00299

1.178E-06

848963

11.1

0.1

-0.00346

1.363E-06

733642

10.0

0.12

-0.00389

1.532E-06

652545

8.3

0.13

-0.00444

1.749E-06

571712

7.7

0.14

-0.00455

1.792E-06

557890

7.1

3.  Построили по этим данным график в координатах: 1\ Kэф - 1\ С HCl :

Уравнение прямой получилось в виде 529330 + 135352.2*x.

Следовательно имея уравнение: ,  Значение 529330 соответствует , а 135352.2 соответствует 1/. Отсюда легко вычислить, что:

 = 1.89 E-6,  a    = 3.91

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Конспекты лекций
Размер файла:
220 Kb
Скачали:
0