XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG BẬC 2

XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG BẬC 2

Bài 6: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN

ỨNG BẬC 2

Tường trình thí nghiệm

Xác định hằng số tốc độ cũa phản ứng thuỷ phân este trong môi trường kiềm.

CH COOC H +NaOH ¬ →CH COONa+C H OH

Gọi a,b là nồng độ ban đầu (tại thời điểm t = 0 ) của CH3COOC2H5 và NaOH, x là nồng độ CH3COONa ở thời điểm t

Đây là phản ứng phân huỷ ester nên là phản ứng bậc 2 vì vậy tốc độ phản ứng là:

( )

C kt x b

x a b a

x b a a k dt

x a d

+

=

−

−

−

⇒

−

−

=

−

−

ln 1

) ).(

(

Tại thời điểm ban đầu t = 0,x = 0, nên

b

a b a

−

=

kt x b a

x a b b

−

−

) ( ln 1 Gọi V0, Vt, V∞ là thể tích NaOH còn trong hỗn hợp phản ứng tại các thời điểm t =

0, t, ∞

Nồng độ NaOH còn lại ở các thời điểm sẽ tỷ lệ với các thể tích đó Còn nồng độ của ester ban đầu và ở các thời điểm t sẽ tỷ lệ tương ứng với (V0-V∞) và (Vt-V∞)

Nghĩa là b = A V0

A = A ( V0 - V∞ ) ( b – x ) = A Vt ( a – x ) = A ( Vt - V∞ ) Với A là hằng số tỷ lệ

Thay vào (1)  0 t

V -V V 1

k= ln A.V t V V -V

∞

∞

Khi sử dụng dd NaOH 0.05N với lượng hỗn hợp phản ứng dùng là 10ml thì số đương lượng NaOH có trong 10ml hổn hợp phản ứng (hay trong V0 ml NaOH) là V0 0,05 10-3

Nồng độ đương lượng NaOH trong mẫu thử (10ml) là:

b = (V0 0,05 10-3)103

10 = 0,005 V0

mà b = A V0

 A = 0,005

Áp dụng công thức (2) ta lần lượt tính được hằng số tốc độ K tương ứng với từng thời điểm của phản ứng thủy phân este trong môi trường NaOH

Theo kết quả thí nghiệm ta có:

T (pm) V NaOH đã chuẩn

(ml)

V NaOH còn lại trong mẫu thử (ml)

Hằng số tốc độ K

Với V0, Vt, V∞ trong công thức (2) là thể tích NaOH 0.05N còn lại trong mẫu thử

(10 ml) tại các thời điểm t = 0, t, ∞

Từ đó ta tính được giá trị hằng số tốc độ trung bình của phản ứng

2.4676

2.1072+2.2314+2.6203+2.9114 k=

Lưu ý

Không dùng HCl chuẩn độ trực tiếp NaOH trong hỗn hợp phản ứng mà phải làm như trong phần hướng dẫn thí nghiệm

Nếu ta chuẩn độ 10ml dd trong hỗn hợp bằng HCl (có vài giọt phenoltalein)  lúc ban đầu NaOH sẽ dư so với HCl nên dd sẽ có màu hồng, sau 1 khỏang thời gian thì NaOH bắt đầu ít dần đi vì bị HCl trung hoà, đến 1 lúc nào đó dung dịch sẽ từ từ mất màu

 có màu sang không màu

Còn làm theo hướng dẫn thí nghiệm thì ngược lại dd sẽ chuyển dần từ không màu sang có màu (khi bắt đầu dư NaOH)

Vì hiện tượng từ không màu sang có màu dễ nhận thấy hơn từ có màu sang không màu

 Tiến hành theo hướng dẫn thì độ chính xác sẽ cao hơn

Tại sao không chuẩn độ trực tiếp CH 3 COOC 2 H 5 mà lại phải chuẩn độ gián tiếp qua NaOH?

- Không có thuốc thử cho CH3COOC2H5

- Chuẩn độ NaOH sẽ cho điểm tương đương rõ ràng, bước nhảy lớn