thí nghiệm hóa lý bài phản ứng bậc nhất thủy phân etylacetat. Xác định tốc độ phản ứng, chu kỳ bán hủy và năng lượng hoạt hóa của phản ứng bậc nhất. áp dụng phương pháp thế để xác định hằng số tốc độ phản ứng. Tiến hành ở các nồng độ ban đầu của các chất đã biết sau từng khoảng thời gian thích hợp (10,20,30,60 phút)
Bài 5: Phản ứng bậc – thủy phân Acetat Etyl Mục tiêu Xác định: - Hằng số phản ứng phản ứng bậc Chu kỳ bán hủy phản ứng bậc Năng lượng hoạt hóa phản ứng bậc Phản ứng chiều bậc A sản phẩm V=− Theo định luật tác dụng khối lượng: CA Tích phân vế: ∫ C0A dC A = kC A dt t dC A = − ∫ kdt CA C 0A ln = kt CA Phương trình động học phản ứng bậc 1: C A = C 0A e −kt Hoặc Gọi t Ta có: 1/2 ln : thời gian chất A phân hủy hết (chu kỳ bán hủy) C 0A C 0A = k.t1/2 t 1/2 = ln2 k Chu kỳ bán hủy phản ứng bậc không phụ thuộc nồng độ tỷ lệ nghịch với số tốc độ phản ứng Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 o o Ở nhiệt độ 30 C, 40 C xảy phản ứng thuận nghịch CH3COOC2H5 + H2O ⇆ CH3COOH + C2H5OH o Ở nhiệt độ 80 C phản ứng xảy hoàn toàn CH3COOC2H5 → CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 thủy phân môi trường acid base: Môi trường base Môi trường acid → → Cho phản ứng bậc II Cho phản ứng bậc I o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 40 C Bước o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 40 C Bước o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 40 C Bước Dùng pipep xác hút xác 2ml acetat etyl cho vào bình A Lắc bấm kế (vẫn giữ bếp cách thủy) ta có: Thời điểm t = phút ( phản ứng bắt đầu): → lắc hút xác 2ml hỗn hợp bình A cho vào bình B1 định phân dd NaOH 0,05N (cho NaOH 0,05N giọt bình B1 chuyển màu hồng nhạt) → đọc ghi thể tích o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 40 C Thời điểm t = 10 phút: hút xác 2ml hỗn hợp bình A cho vào bình B2 định phân dd NaOH 0,05N Thời điểm t = 20 phút: hút xác 2ml hỗn hợp bình A cho vào bình B3 định phân dd NaOH 0,05N Thời điểm t = 30 phút: hút xác 2ml hỗn hợp bình A cho vào bình B4 định phân dd NaOH 0,05N o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 40 C Bước 4: tìm n∞ o Phần lại bình A được tăng nhiệt lên 80 C 60 phút, để phản ứng xảy hoàn tồn, hút xác 2mL hỗn hợp bình A cho vào bình B5 mang chuẩn độ dd NaOH 0,05N tìm n∞ Lưu ý: Để tìm giá trị n∞ phải thực nhiều lần, lần cách 10phút, bình B6, B7, B8 lúc bình A giữ o cách thủy 80 C có giá trị liên tiếp khơng đổi n∞ o Khảo sát trình thủy phân CH3COOC2H5 30 C o o Tương tự thủy phân acetat etyl 40 C bình A để nhiệt độ phòng (khoảng 30 C) Lưu ý: Vẫn thực n∞ 10 Báo cáo kết thực hành Bảng kết thơ từ thí nghiệm: Bình B thời điểm khảo sát t VNaOH 0,05N thủy VNaOH 0,05N thủy VNaOH 0,05N thủy (phút) o phân 30 o phân 40 phân 80 o Bình B1, t = 0’ Bình B2, t = 10’ Bình B3, t = 20’ Bình B4, t = 30’ Bình B5, t = 0’ Bình B6, t = 10’ Bình B7, t = 20’ Bình B8, t = 30’ 11 Báo cáo kết thực hành I Tính số tốc độ phản ứng K o 1.Tính tốn 30 C: Thời điểm VNaOH khảo sát (phút) 0,05N K= 2,303 n∞ t − no n∞ − nt log(n∞ − nt ) log(n∞ − no ) K ( ml ) 10 20 30 n∞ Từ giá trị K thời điểm suy giá trị K trung bình o Tính chu kỳ bán hủy acetat etyl 30 C t1 0,693 = K Với K=K → t 12 Báo cáo kết thực hành I Tính số tốc độ phản ứng K o 3.Tính tốn 40 C: Thời điểm VNaOH khảo sát (phút) 0,05N K= 2,303 n∞ t − no n∞ − nt log(n∞ − nt ) log(n∞ − no ) K ( ml ) 10 20 30 n∞ Từ giá trị K thời điểm suy giá trị K trung bình o Tính chu kỳ bán hủy acetat etyl 40 C t1 0,693 = K Với K=K → t 13 Báo cáo kết thực hành II Tính lượng hoạt hóa phản ứng K2 Ea K T −T K1 log = × 1 → Ea = × 2,303R T2 − T1 K1 2,303R T2 × T1 T2 × T1 log -1 Ea lượng hoạt hóa phản ứng (Cal.mol ) -1 -1 R = 1,98 (Cal.mol độ ) o T: nhiệt độ khảo sát ( K) Với: o T1 = 30 + 270 = 303 ( K) o T2 = 40 + 270 = 313 ( K) K1 = K1 K2 = K2 14 Trả lời câu hỏi lượng giá Bình B thí nghiệm chứa: 30mL nước cất, phenolphthalein ngâm lạnh Hãy giải thích vai trò yếu tố Giải thích ý nghĩa giá trị: no, n∞, n∞ -no, n∞ -nt 15 ... trình th y phân CH3COOC2H5 30 C o o Tương tự th y phân acetat etyl 40 C bình A để nhiệt độ phòng (khoảng 30 C) Lưu ý: Vẫn th c n∞ 10 Báo cáo kết th c hành Bảng kết th từ th nghiệm: Bình B th i... Khảo sát trình th y phân CH3COOC2H5 40 C Bước o Khảo sát trình th y phân CH3COOC2H5 40 C Bước o Khảo sát trình th y phân CH3COOC2H5 40 C Bước Dùng pipep xác hút xác 2ml acetat etyl cho vào bình... CH3COOC2H5 o o Ở nhiệt độ 30 C, 40 C xảy phản ứng thuận nghịch CH3COOC2H5 + H2O ⇆ CH3COOH + C2H5OH o Ở nhiệt độ 80 C phản ứng xảy hoàn toàn CH3COOC2H5 → CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 th y phân