Báo cáo thực hành hóa lý: xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc hai - Pdf 24

BÁO CÁO THỰC HÀNH HÓA LÝ
Bản tường trình số 5: XÁC ĐỊNH HẰNG SỐ TỐC ĐỘ CỦA PHẢN ỨNG BẬC
HAI
Ngày làm thí nghiệm: thứ 2, ngày 12 tháng 5 năm 2014
Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Hoàn
I. MỤC ĐÍCH
Xác định hằng số tốc độ của phản ứng bậc hai iod aceton tự xúc tác.
II. LÝ THUYẾT
Phản ứng bậc hai là phản ứng có dạng:
A + B → Sp (1)
2A → Sp (2)
Mà biến thiên của mỗi chất trong quá trình phản ứng là đáng kể.
Tốc độ phản ứng được viết

lần lượt cho 2 phản ứng (1) và (2):
v = - = KC
A
C
B
v = - = KC
A
2
Biến thiên nồng độ theo thời gian có dạng như ứng với trường hợp phản ứng
xảy ra.
Phản ứng xảy ra trong môi trường đồng thể. Có hoặc không có chất xúc tác
(nghịch đảo đường, xà phòng hóa ester) ứng với trường hợp có sự tự xúc tác (iod hóa
aceton ). Tốc độ phản ứng tại thời điểm t nào đó được xác định bằng độ lệch của
đường tiếp tuyến với đường biểu diễn so với trục thời gian, tại thời điểm đó. Trong
trường hợp thứ nhất, tốc độ giảm dần và trong trường hợp thứ hai, tốc độ tăng dần theo
thời gian.
Phản ứng iod hóa aceton là phản ứng bậc hai có phương trình phản ứng như

3
C – C - CH
3
+ OH
-
H
3
C-C=CH
2
+ H
2
O
|| |
O OH
Khi đó sẽ có 1 cân bằng giữa aceton cetoenol vừa mới tạo nên, tốc độ của phản
ứng này chậm (với hằng số tốc độ k
1
bé) amincetoenol sẽ tương tác với iod.
H
3
C

– C – CH
3
+ I
2
→ H
3
C


3
O
+
 H
3
C –C
+
- CH
3
+ H
2
O
|| ||
O O
Hydro của nhóm metyl trong nhóm anion cetoenol trở nên linh động và liên kết
với các phân tử nước.
H
3
C – C
+
- CH
3
+ H
2
O H
3
C- C = CH
2
+ H
3

OH O
Giai đoạn này xảy ra nhanh (với k
2
> k
1
)

.
Như vậy phản ứng xảy ra trong môi trường kiềm và acid khác nhau ở chỗ trong
môi trường kiềm có tạo ion cetoenol, còn trong môi trường acid có chuyển hóa
toutome ceton và enol. Trong cả hai trường hợp, tốc độ phản ứng được xác định bằng
tốc độ của giai đoạn chậm

tức giai đoạn đầu, nghĩa là qua k
1
. Trong môi trường acid.
Ion hydro-xoni (H
3
O
+
) sinh ra mỗi lúc một nhiều, do đó có đầy đủ H
3
O
+
cho phản ứng,
vì thế phản ứng trong môi trường acid thuộc loại phản ứng tự xúc tác.
Như vậy sự ion hóa aceton trong môi trường acid có tốc độ là tốc độ của giai
đoạn thứ nhất tức là tạo enol, phụ thuộc vào nồng độ aceton và ion H
3
O

2
xbxa
V
k
dt
dV
+−=
Tách biến số rồi lấy tích phân ở x = 0 lúc t = 0 đến x và t, ta sẽ có:
( )
[ ] [ ]
11
0 0
2
)(
lg
)(
.303,2
))((
−−
= =

+
+
=
=
+−
∫ ∫
nongdothoigian
bxa
axb

t
Các mẫu thử được lấy ra khỏi bình định mức mỗi lần 25 ml được đổ vào 25 ml
dung dịch NaHCO
3
0,1 N rồi chuẩn lượng iod còn dư bằng dung dịch Na
2
S
2
O
3
0,01N
có dung dịch hồ tinh bột làm chỉ thị. Thời gian lấy mẫu là lúc đầu tức lúc t = 0, sau đó
t = 20, 40, 60, 80, 100 (phút) tất cả 6 mẫu, tướng ứng với đó ta thu được các V
0
= V
t0
,
V
t1
, V
t2
, V
t3
, V
t4
, V
t5
.
 Lưu ý
NaHCO

phải xem xét và nhanh chóng làm lại thí nghiệm.
Khi chuẩn độ I
2
cần lưu ý ban đầu trước khi chuẩn độ thì dung dịch I
2
đậm đặc có
nồng độ lớn do vậy thể tích chất chuẩn độ dung dịch Na
2
S
2
O
3
0.01N cần dùng quá lớn
gây sai số thí nghiệm
 Ta vừa thêm dung dich Na
2
S
2
O
3
0.01N vào dung dịch chất phản ứng vừa lắc
đều đến khi nào dung dịch ban đầu chuyển từ màu nâu đen sang màu vàng sẩm thì mới
thêm hồ tinh bột và tiến hành chuẩn độ từ từ bằng dung dich Na
2
S
2
O
3
0.01N
IV KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ RÚT RA NHẬN XÉT

-5
3,5.10
-5
4,7.10
-5
5,3.10
-5
 Biểu đồ
- Căn cứ vào phương trình : lg = .t
Trong đó:
a: số mol aceton lúc đầu, được tính từ hiệu số khối lượng aceton trong 25ml
dung dịch
b: số mol acid HCl lúc đầu, được tính từ 25ml HCl 1N trong 25ml dung dịch.
Tương ứng với đó ta có bảng giá trị sau:
t (phút) 0 20 40 60 80 100
x (mol) 0 2,3.10
-5
3.10
-5
3,5.10
-5
4,7.10
-5
5,3.10
-5
a (mol) 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
b (mol) 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
lg 0 7,99.10
-4
10,42.10

tăng nhiệt độ tốc độ phản ứng tằng và ngược lại khi ta giảm nhiệt độ của hệ tốc độ của
phản ứng giảm. Ngoài ra còn phụ thuộc vào bản chất của chất tham gia phản ứng, chất
xúc tác.
 Sai số trong thí nghiệm chủ yếu diễn ra trong quá trình chuẩn độ, do tiến hành chuẩn
độ chưa chính xác, quá trình quan sát hiện tượng mất màu của dung dịch còn mang
tính định tính chủ yếu dựa vào cảm tính chủ quan của người quan sát.


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status