FK8 Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine (0)

TTÜ materjaliteaduse instituut

Füüsikalise keemia õppetool
KYF0080 Füüsikaline ja kolloidkeemia
Laboratoorne
töö nr: 8
Töö pealkiri:
Esterdamise reaktsiooni tasakaalukonstandi määramine
Õpperühm:
Töö teostaja :
Õppejõud:
K. Lott
Töö teostatud:
14.02 ja 28.02.2011
Protokoll esitatud:
13.03.2011
Protokoll arvestatud:
Töö teoreetilised alused
Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile:
CH3COOH + C2H5OH ↔ CH3COOC2H5 + H20
Sissejuhatus. Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu:
kus xi - komponendi moolimurd,
γi - komponendi aktiivsustegur lahuses.
Kui puuduvad andmed komponentide aktiivsustegurite kohta, on sobiv kasutada näilist tasakaalukonstanti K'x, mis avaldatakse moolimurdude xi kaudu:
Termodünaamiline ja näiline tasakaalukonstant on omavahel seotud järgmiselt:
Aktiivsustegureid on võimalik määrata aururõhu mõõtmise teel.
Antud töös kasutatakse näilist tasakaalukonstanti, mis on konstantne küllalt suures
kontsentratsioonide piirkonnas.
Reaktsiooni tasakaal saabub aeglaselt. Käesolevas töös kasutatakse tasakaaluoleku kiiremaks
saavutamiseks katalüsaatorina HCl. Katalüsaatori kontsentratsioon on küllalt suur, et muuta
vee reaktsiooni ja mõjutada tasakaalukonstandi arvväärtust, kuid kindla HCl kontsentratsiooni
puhul on tasakaalukonstant püsiv.
Tööl on praktiline tähtsus keemilise sünteesi jaoks, kus on vaja teada teoreetilist saagist antud
lähteainete kontsentratsiooni puhul. Arvutusi saab teha teades tasakaalukonstanti, eeldades, et
reaktsiooni aeg on küllaldane tasakaalu saavutamiseks.
Töö käik
Kasutatud reaktiivid : 0,5 n NaOH lahus, ff indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), kontsentreeritud HCI, 100-% etaanhape (jää-äädikhape), absoluutne etanool .
50-m1 mahuga klaaskorgiga suletavatesse täiesti kuivadesse kolbidesse pipeteeritakse segu 1 ja 2
1) 5 ml 3n HCl + 5 ml vett,
2) 5 ml 3n HCl + 5 ml etüületanaati,
Kõikidel juhtudel tehakse ka paralleelkatse. Iga kolb suletakse kiiresti ning jäetakse seisma nädalaks, vahetevahel loksutades.
Pärast seismist tiitrida iga kolvi sisu (otse kolbi) 0,5 n NaOH lahusega fenoolftaleiini juuresolekul.
Katse andmed ja arvutused
Arvutused:

HCl-ga sisse viidud vee hulga leidmine

Lahuse nr 1 tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulga leidmine
(Antud juhul NaOH normaalne kontsentratsioon loetud võrdseks molaarse kontsentratsiooniga: )

HCl massi leidmine
Lahuse nr 1 tiitrimiseks kulunud NaOH moolide hulk võetud võrdseks lahuses leidunud HCl moolide hulgaga
ja HCl molaarmass

5ml 3N HCl lahuse massist lahuses leidunud HCl massi lahutamine

Summaarse vee hulga leidmine grammides lahuses nr 1

Summaarse vee hulga leidmine moolides lahuses nr 1
Vee molaarmass
Lahus nr. 2
75,0 – 29,3 = 45,7 ml NaOH
75,5 – 29,3 = 46,2 ml NaOH
Etaanhape taasakaalusegus mooli
Leian etüületanaati lähtelahuses mooli:
1)
Aine
Mooli lähtelahuses
Reageerib ära
Tekib
Tasakaalus moole
Etaanhape
0,02285
0,02285
Etanool
0,02285
0,02285
Etüületanaat
0,0515
0,02285
0,02865
Vesi
0,543
0,02285
0,52015

2)

Aine
Mooli lähtelahuses
Reageerib ära
Tekib
Tasakaalus moole
Etaanhape
0, 0231
0,0231
Etanool
0,0231
0,0231
Etüületanaat
0,0515
0,0231
0,0284
Vesi
0,265
0,0231
0,2419
Tabel
Lahus nr. 1
Lahus nr. 2
I
II
I
II
Lähtelahusesse pipeteeritud vee hulk (g)
5,0
5,0
−
−
5 m1 3n HCl lahuse mass (g)
5,31
5,31
5,31
5,31
HCl-ga sisseviidud vee hulk (g)
4,775
4,775
4,775
4,775
Summaarne vee hulk lähte lahuses (g)
(mooli)
9,775
0,543
9,775
0,543
4,775
0,265
4,775
0,265
Etüületanaati lähtelahuses (g)
(mooli)
−
−
4,53
0,0515
4,53
0,0515
Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud 0,5 n NaOH ml arv
75,0
75,5
5 m1 3n HCl tiitrimiseks kulunud 0,5 n NaOH ml arv
29,3
29,3
−
−
Tasakaalusegus etaanhappe tiitrimiseks kulunud NaOH ml arv
−
−
45,7
46,2
Etaanhapet tasakaalusegus (mooli)
−
−
0,02285
0,0231
Etanooli tasakaalusegus (mooli)
−
−
0,02285
0,0231
Etüületanaati tasakaalusegus (mooli)
−
−
0,02865
0,0284
Vett tasakaalusegus (mooli)
−
−
0,52015
0,2419
Tasakaalukonstant K´x
−
−
28,542
12,874