12222

Иодирование ацетона в кислой среде

Лабораторная работа

Химия и фармакология

Лабораторная работа №4 Иодирование ацетона в кислой среде. Цель работы: исследование кинетики реакции иодирования ацетона в кислой среде – определение порядка реакции константы скорости и энергии активации. Ход работы: Основная реакция: протекает в 2 с

Русский

2013-04-24

164 KB

47 чел.

Лабораторная работа №4

Иодирование ацетона в кислой среде.

Цель работы: исследование кинетики реакции иодирования ацетона в кислой среде – определение порядка реакции, константы скорости и энергии активации.

Ход работы:

  1.  Основная реакция:

протекает в 2 стадии:

                                                                                 (а)

                                                               (б)

Стадия (а) протекает медленно, стадия (б) быстро и до конца. Скорость процесса определяется скоростью енолизации и не зависит от концентрации йода. Концентрация HI со временем возрастает.

II. Используемые кинетические уравнения:

                                                                                                            (1)

x – число моль ацетона, вступившего в реакцию к моменту времени t;

n0 – количество мл Na2S2O3, которое должно пойти на титрование 10 мл исходного раствора, если бы в нём не шла реакция;

nt – количество мл Na2S2O3, которое пошло на титрование 10 мл раствора;

N – нормальность раствора Na2S2O3 (N = 0,1н);

  1.  Практическая часть работы:

Часть I.

Раствор 1. В мерную колбу ёмкостью 250 мл вливаем 25 мл 0,1н раствора йода в 4%-ном растворе KI, прибавляем к нему 25 мл HCl и разбавляем дисциллированной водой до объёма ≈ 200 мл. Затем колбу с раствором помещаем в термостат.

Раствор 2. 1,5 мл CH3COCH3 + 10 мл H2O перемешиваем и помещаем в термостат.

m(H2O) с колбой = 30,3733г.

m(р-ра) с колбой = 31,9764г.

m(CH3COCH3) = 1,6031г.

Смешиваем раствор 1 и раствор 2 + H2O до 250 мл и помещаем полученный раствор в термостат.

Через 10 мин: 10 мл раствора + 10 мл NaHCO3 титруем Na2S2O3 + крахмал.

Результаты титрования заносим в таблицу.


Таблица 1.

Данные титрования при 29°С.

t, °С

t, мин

nt, мл Na2S2O3

, моль/л · 106

, мл/моль · мин

29

15

9,3

0,6

3,60

-0,093

25

9,0

0,9

3,24

-0,087

35

8,5

1,4

3,60

-0,078

45

8,1

1,8

3,60

-0,070

55

7,7

2,2

3,60

-0,063

70

7,1

2,8

3,60

-0,051

85

6,6

3,3

3,49

-0,042

Экстраполируя график 1 к t = 0, получаем n0 (29°C) = 9,9

Рис. 1. График зависимости объёма титранта от t при Т = 29°C.

 моль/л

Kcp = 3,53 мл/моль·мин.

Часть II.

m(H2O) с колбой = 30,2860г.

m(р-ра) с колбой = 31,4990г.

m(CH3COCH3) = 1,2130г.


Таблица 2.

Данные титрования при 34°С.

t, °С

t, мин

nt, мл Na2S2O3

, моль/л · 106

, мл/моль · мин

34

3

9,3

0,3

11,95

0,185

8

8,9

0,7

10,46

0,193

13

8,7

0,9

8,28

0,198

18

8,0

1,6

10,64

0,213

23

7,7

1,9

9,89

0,220

33

6,8

2,8

10,17

0,240

43

6,0

3,6

10,04

0,257

Экстраполируя график 2 к t = 0, получаем n0 (34°C) = 9,6

Рис. 2. График зависимости объёма титранта от t при Т = 34°C.

 моль/л

Kcp = 10,20 мл/моль·мин.

кДж/моль


Рис.
3. График зависимости  от t при Т = 29°C.

По графику рассчитываем KII:

мг/моль·мин

Рис. 4. График зависимости  от t при Т = 34°C.

По графику рассчитываем KII:

мг/моль·мин

Из данных полученных графиков:

кДж/моль

Вывод. Исследована кинетика реакции иодирования ацетона и определена константа скорости данной реакции (порядок реакции n = 2).