Студенческий документ № 00112712 из СПбГУ

Пользователь ср, 16.05.2018 21:33

Отчёт по лабораторной работе на тему: "Иодирование ацетона. Автокатализ" Выполнили студентки 3 курса 4 группы: Пузык Александра, Степанова Кира Преподаватель: Трофимова Майя Александровна Теоретические основы.

Реакция иодирования ацетона ?CH?_3 ?COCH?_3+I_2??CH?_3 ?COCH?_2 I+HI исследуется в практикуме с целью освоить один из методов изучения кинетики реакций, протекающих по механизму кислотно-основного катализа. Данная реакция идет с заметной скоростью только в кислой или щелочной среде. В работе исследуется кислотный катализ. В ходе опыта концентрация кислоты увеличивается, и реакция самоускоряется (автокаталитический процесс).

Реакция протекает в две стадии: Таутомерное превращение ацетона в енол k_1 Реакция енола с йодом k_2 Первая стадия - лимитирующая. Таким образом скорость всей реакции зависит от концентрации ацетона c_a и ионов гидроксония и не зависит от концентрации йода. Следовательно, значение константы скорости k с достаточной точностью совпадает с k_1.

Скорость реакции можно записать следующим образом: -?dc?_a/dt=k*c_a*c_(H_3 O^+ ) Обозначения: _a^0=a, ?_(H_3 O^+)^0=b (числа молей ацетона и ионов гидроксония в начальный момент времени), t - время, к которому прореагировало x молей ацетона. Соответственно, образовалось дополнительно x молей кислоты и прореагировало x молей йода.

С учетом изложенного можно записать: c_a=(a-x)/V, c_(H_3 O^+ )=(b+x)/V, где V - объем аликвоты. Подставив полученные соотношения в выражение для скорости реакции, получим: dx/dt=k/V(a-x)(b+x). После интегрирования имеем: k=V/(a+b)t ln ((b+x)*a)/((a-x)*b)

В ходе реакции иодирования ацетона выполняется приближенное соотношение: dx/dt?x/t. Это можно записать постольку, поскольку состав исходной смеси таков, что начальная концентрация иода много меньше начальных концентраций ацетона и гидраксониевого иона: c_(I_2)^0?a/V, b/V. Откуда для расчета константы скорости можно воспользоваться приближенным выражением: k=x/t*V/(a*b)

Проведение опыта. Экспериментальные значения температуры, концентрации, расчет числа молей. T_опыта=30?=303,15 K C_HCl=1 н, C_(I_2 )=0,1 н, C_(?NaHCO?_3 )=0,1 н, C_(??Na?_2 S_2 O?_3 )=0,01 н a=(V_ac*?_ac*20)/(M_ac*250)=(5*0,79*20)/(58,07*250)=0,0054 моль

Скачать файлы