Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine 8f (0)

TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool
Töö nr: 8f Töö pealkiri: Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi : Õpperühm: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 12.03.2012 Töö ülesanne: Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H20
Aparatuur : Bürett, 5-ml pipett , 2-ml pipett, 1-ml pipett, 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletavat kolbi, kaaluklaas.
Reaktiivid : 0,5n NaOH lahus, ff indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), kontsentreeritud HCI, 100-% etaanhape (jää-äädikhape), absoluutne etanool .
Töö käik: 250-ml mahuga klaaskorgiga suletavasse täiesti kuiva kolbi pipeteerisin vastavalt praktikumi juhendaja korraldusele lahuse: 5ml 3n HCl + 3ml etüületanaati + 2 ml etanooli Sulgesin kolvi kiiresti ning jätsin kaheks nädalaks seisma. Iga reagendi hulga määrasin kaalumise teel. Võtsin hulgad, mida kasutati lahuste valmistamisel ja lasin pipeti tühjaks voolata otse kaaluklaasi. Katalüsaatori (HCl) hulga uuritavates lahustes määrasin 5ml 3n HCl lahuse tiitrimise teel 0,5n NaOH lahusega fenoolftaleiini (ff) juuresolekul. HCl lahuse massi määrasin kaalumise teel. Kuna reaktsiooni tasakaal nihkub aeglaselt, on tasakaalu kontsentratsioonid määratavad tiitrimise teel. Pärast lahuse seismist tiitrisin kolvi sisu (otse kolbi) 0,5n NaOH lahusega ff juuresolekul.
Katseandmed :
Uuritav lahus: 5ml 3n HCl + 3ml etüületanaati + 2 ml etanooli
Uuritav lahus HCl lahus Uuritav lahus Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk; __ __ g 5 m1 3n HCl lahuse mass; g __ 5,201 g HCl-ga sisseviidud vee hulk; g __ 4,643g Summaarne vee hulk lähte lahuses; g __ 4,643 g mooli 0,258 mol Etanooli lähtelahuses, g __ 1,595 g mooli 0,0346mol Etüületanaati lähtelahuses, g. __ 2,664 g mooli 0,0302 mol Etaanhapet lähtelahuses, g __ __
2 mooli Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud __ 54,7 ml 0,5060 n NaOH ml arv. 5 m1 3n HCl tiitrimiseks kulunud 29,6 ml __ 0,5180 n NaOH ml arv Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks __ 25,1 ml kulunud NaOH ml arv Etaanhapet tasakaalusegus; mooli __ 0,0127 mol
Reaktsioonil tekkinud etaanhappe __ 0,0127 mol moolide arv Etanooli tasakaalusegus; mooli __ 0,0127 mol
Etüületanaati tasakaalusegus: mooli __ 0, 0175 mol
Vett tasakaalusegus; mooli __ 0,2453 mol
Tasakaalukonstant K´x. __ 26,62
HCl-ga sisse viidud vee hulga leidmine: 1)Tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulga leidmine (Antud juhul NaOH normaalne kontsentratsioon loetud võrdseks molaarse kontsentratsiooniga : c N , NaOH cM , NaOH )
0,0296 = 0,0153 mol
2) HCl massi leidmine HCl lahuse tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulk võetud võrdseks lahuses leidunud HCl g moolide hulgaga n NaOH nHCl ja HCl molaarmass M HCl 36,5 mol
3)Vee massi leidmine 5,201 ­ 0,558 = 4,643g
3 Vee hulga moolide hulga leidmine lähtelahuses: g Vee molaarmass M H 2O 18 mol
0,258 mol
Etüületanaadi ja etanool moolide hulga leidmine lähtelahuses: Etüületanaadi molaarmass
Etanooli molaarmass
Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud 0,5060n NaOH hulga leidmine milliliitrites
Etaanhappe moolide arvu leidmine tasakaalusegus:
Aine Mooli Reageerib ära Tekib Tasakaalus lähtelahuses moole Etaanhape - - 0,0127 0,0127 Etanool - - 0,0127 0,0127 Etüületanaat 0,0302 0,0127 - 0,0175 Vesi 0,258 0,0127 - 0,2453 Kokku: 0,2882
Näiline tasakaalukonstant:
4 Teoreetiline tasakaalukonstant:
H0f, 298 , kJmol-1 S0f, 298 , Jmol-1K-1 C2H5OH(v) -276,98 160,67 CH3COOH(v) -484,09 159,83 CH3COOCH2CH3 -479,03 259,41 H2O (v) -285,83 69,95
H2980 = [H(CH3COOCH2CH3) + H(H2O)] ­ [H(C2H5OH) + H(CH3COOH)] = = [(-479,03)+(-285,83)]-[(-276,98)+(-484,09)] = -3,79 kJ/mol
S2980 = [S(CH3COOCH2CH3) + S(H2O)] ­ [S(C2H5OH) + S(CH3COOH)] = = (259,41 + 69,95) ­ (160,67 + 159,83) = 8,86 J/mol*K
G2980 = H2980 - T S2980 = -3790 298 8,86 = -6430 J/mol
K0= e2,595 = 13,40
Katse viga:
Järeldus: Antud töös leiutud näilise tasakaalukonstandi väärtuseks sain mina 26,62, mis erineb tegelikust 13,40st väga palju. Ehk tekkis nii suur katseviga ebatäpsest NaOH tiitrimisest või ebatäpsest lahuse valmistamisest.
5