Labor FK8 protokoll (0)

TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Üliõpilase nimi: Franz Mathias Ints Töö nr: FK8 Töö pealkiri: Esterdamise Reaktsiooni Tasakaalukonstandi Määramine Joonis 1. Bürett


TTÜ Materjali- ja keskkonnatehnoloogia Instituut KYF0280 Füüsikaline keemia Õpperühm: EANB31 Töö teostamise kuupäev: 09.09.2020 Töö pealkiri: Esterdamise Reaktsiooni Tasakaalukonstandi Määramine


Töö eesmärk (või töö ülesanne).  Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile  Töö ülesanne koos õppejõu poolt antud lähteandmetega (kontsentartsioon, katse aeg, potentsiaali väärtus jne). Teooria.  Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud 
produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu:  Töövahendid.  Töövahendid. Bürett, pipetid, 100 või 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletav kolb, kaaluklaas.  Reaktiivid. 0,5 M NaOH lahus, fenoolftaleiini (ff) indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), ligikaudu 3M HCI, 100-
% etaanhape (jää-äädikhape), absoluutne etanool.  Töö käik.  Kahte 250-m1 mahuga korgiga suletavasse täiesti kuiva kolbi valmistada vastavalt praktikumi juhendaja 
korraldusele üks järgmistest segudest (kaheks paralleelkatseks):  4) 5 m1 3M HCl + 4 ml etüületanaati + 1 ml etanooli,  Need kaks kolbi, milles on reageeriv segu, suletakse kiiresti ning jäetakse seisma vähemalt 48 tunniks Kuna reaktsiooni tasakaal nihkub aeglaselt, on tasakaalukontsentratsioonid määratavad tiitrimise teel.  Reageerivad segud tiitritakse kõige varem 48 tunni möödudes, veel parem nädala või kahe pärast (järgmises 
praktikumis). Tiitritakse (otse kolbi) jällegi 0,5 M NaOH lahusega (täpne kontsentratsioon fikseerida pudelilt) 
fenoolftaleiini juuresolekul. 


Töö eesmärk (või töö ülesanne).  Töös määratakse tasakaalukonstant lahuses toimuvale reaktsioonile  Töö ülesanne koos õppejõu poolt antud lähteandmetega (kontsentartsioon, katse aeg, potentsiaali väärtus jne). Teooria.  Eeltoodud reaktsioonile on termodünaamiline tasakaalukonstant avaldatav tasakaalu olukorras mõõdetud 
produktide ja lähteainete aktiivsuste kaudu:  Töövahendid.  Töövahendid. Bürett, pipetid, 100 või 250-ml mahuga lihvitud klaaskorgiga suletav kolb, kaaluklaas.  Reaktiivid. 0,5 M NaOH lahus, fenoolftaleiini (ff) indikaator, etüületanaat (etüülatsetaat), ligikaudu 3M HCI, 100-
% etaanhape (jää-äädikhape), absoluutne etanool.  Töö käik.  Kahte 250-m1 mahuga korgiga suletavasse täiesti kuiva kolbi valmistada vastavalt praktikumi juhendaja 
korraldusele üks järgmistest segudest (kaheks paralleelkatseks):  4) 5 m1 3M HCl + 4 ml etüületanaati + 1 ml etanooli,  Need kaks kolbi, milles on reageeriv segu, suletakse kiiresti ning jäetakse seisma vähemalt 48 tunniks Kuna reaktsiooni tasakaal nihkub aeglaselt, on tasakaalukontsentratsioonid määratavad tiitrimise teel.  Reageerivad segud tiitritakse kõige varem 48 tunni möödudes, veel parem nädala või kahe pärast (järgmises 
praktikumis). Tiitritakse (otse kolbi) jällegi 0,5 M NaOH lahusega (täpne kontsentratsioon fikseerida pudelilt) 
fenoolftaleiini juuresolekul. 


3M HCl lahus 5 mL 3M HCl lahuse mass 5.178 g 30.7 mL HCl mass lahuses 0.27 g Vee mass HCl lahuses 4.908 g Uuritavate lahuste keskmine HCl lahusega lähtelahusesse viidav vesi 4.908 g Lähtelahusesse lisatud vesi 0 Kokku vett lähtelahuses 4.908 g Etanooli lähtelahuses 0.686 Etüületanaati lähtelahuses 3.519 Etaanhapet lähtelahuses - 69.45 mL - - Tabel 2 Aine  Mooli lähtelahuses Etaanhape (C2H5OH (v)) 0 Etanool (CH3COOH (v)) 0.0148 mol Etüületanaat (CH3COOC2H5 (v)) 0.0399 mol Vesi (H2O (v)) 0.272 mol Tasakaalukonstant arvutatakse ka teoreetiliselt termodünaamiliste andmete alusel: Tabel 1: Reagentide kogused 5 mL 3M HCl tiitrimiseks kulunud 
0.5160M NaOH Tasakaalusegu tiitrimiseks kulunud
0.5160M NaOH
Etaanhappega reageerinud NaOH
moolide arv (n = n2 - n1)
Etaanhappe moolide arv
tasakaalusegus (n)  Siin tuleb esitada arvutused, tabelid ja graafikud.
Näidisena on toodud vormistus KK1 tööle. (1,99∗25,2)/(2∗3,48)=7,2 −276 −484 −479


Lahendus −479 −285 -479,03-285,83+276,98+484,09=-3,79 𝑘𝐽 Σ𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡 − Σ𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾 =−3,79−(298𝐾)∗(0,0104 𝑘𝐽/𝐾)=−6,8 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾=−6800 𝑗/𝑚𝑜𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾 =  (−(−6800))/(8,314∗298)=0,0027446 15,55


Katseandmed:
Uuritud segu: 4) 5 mL 3M HCl + 4 mL etüületanaati + 1 mL etanooli
5 mL 3M soolhappe lahuse mass: 5.178 g
Reaktsioonisegusse lisatud etüületanaat: 3.519 g
Reaktsioonisegusse lisatud etanool: 0.686 g
HCl lahuse tiitrimiseks kasutatud NaOH lahuse kontsentratsioon: 0.5160M
HCl lahuse tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse ruumala 30.7 mL
Tasakaalusegude tiitrimiseks kasutatud NaOH lahuse kontsentratsioon: 0.5160M
Tasakaalusegude tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse ruumala
1. kolb: 69.8 mL
2. kolb: 69.1 mL 3M HCl lahus keskmine: 69.45 mL 0.0158 mol (n1) Uuritavate lahuste keskmine 0.272 mol 0 0.272 mol 0.0148 mol
0.0399 mol - 0.0358 mol (n2) 0.02 mol 0.02 mol Reageerib ära Tekib 0 0.02 0.02 0 0.02 0.0348 0.02 0 0.0199 0.02 0 0.252 Aine  äädikhape Tasakaalukonstant arvutatakse ka teoreetiliselt termodünaamiliste andmete alusel: etanool
etüületanaat
vesi Tasakaalus  moole Siin tuleb esitada arvutused, tabelid ja graafikud.
Näidisena on toodud vormistus KK1 tööle. 161 158 259,4


259,4 70 Σ𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡 − Σ𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾 =−3,79−(298𝐾)∗(0,0104 𝑘𝐽/𝐾)=−6,8 𝑘𝐽/𝑚𝑜𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾=−6800 𝑗/𝑚𝑜𝑙äℎ𝑡𝑒𝑎𝑖𝑛𝑒𝑑=259,4+70−(158+161)=10,4 𝐽/𝐾=0,0104 𝑘𝐽/𝐾


Uuritud segu: 4) 5 mL 3M HCl + 4 mL etüületanaati + 1 mL etanooli
5 mL 3M soolhappe lahuse mass: 5.178 g
Reaktsioonisegusse lisatud etüületanaat: 3.519 g
Reaktsioonisegusse lisatud etanool: 0.686 g
HCl lahuse tiitrimiseks kasutatud NaOH lahuse kontsentratsioon: 0.5160M
HCl lahuse tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse ruumala 30.7 mL
Tasakaalusegude tiitrimiseks kasutatud NaOH lahuse kontsentratsioon: 0.5160M
Tasakaalusegude tiitrimiseks kulunud NaOH lahuse ruumala Mooli lähtelahuses Reageerib ära Tekib 0 0 X X Y 0 X X+Y W X 0 X-W Z X 0 X-W Tasakaalus  moole


Järeldus  
Antud töös segasime kokku õppejõu poolt antud segu, minu praktikumi 
puhul etanooli ja etüületanaadi segu (koos 5 mL HCl'ga, millel oli  katalüsaatori funktsioon) ja lasime segul seista 1 nädal. Seejärel tiitrisime 
sinna NaOH lahust ning leidsime ekvivalentpunkti. Reaktsioonis tekkinud 
etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes 
tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse  taustareaktiivide tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv. 
Arvutuskäigus arvutatud näiline tasakaalunkonstant oli 7,2, teoreetiline 
konstant tuli 15,55. Suur erinevus võib olla tingitud valest või ebatäpsest 
tiitrimisest Kasutatud allikad: Õppejõu poolt antud praktikumi juhend


Järeldus  
Antud töös segasime kokku õppejõu poolt antud segu, minu praktikumi 
puhul etanooli ja etüületanaadi segu (koos 5 mL HCl'ga, millel oli  katalüsaatori funktsioon) ja lasime segul seista 1 nädal. Seejärel tiitrisime 
sinna NaOH lahust ning leidsime ekvivalentpunkti. Reaktsioonis tekkinud 
etaanhappe hulk tasakaaluolukorras igas kolvis arvutatakse lähtudes 
tiitrimiseks kulutatud NaOH moolide arvust, millest lahutatakse  taustareaktiivide tiitrimiseks kulunud NaOH moolide arv. 
Arvutuskäigus arvutatud näiline tasakaalunkonstant oli 7,2, teoreetiline 
konstant tuli 15,55. Suur erinevus võib olla tingitud valest või ebatäpsest 
tiitrimisest Kasutatud allikad: Õppejõu poolt antud praktikumi juhend


Siia tuleb lisada (skaneeritult või fotona) õppejõu poolt antud tööülesanne ja õppejõu  poolt allkirjastatud originaalkatseandmete leht.


Siia tuleb lisada (skaneeritult või fotona) õppejõu poolt antud tööülesanne ja õppejõu  poolt allkirjastatud originaalkatseandmete leht.


Siia tuleb lisada (skaneeritult või fotona) õppejõu poolt antud tööülesanne ja õppejõu  poolt allkirjastatud originaalkatseandmete leht.

Document Outline

• Tiitelleht
• Teooria ja töö käik
• Arvutused, tabelid ja graafikud
• Järeldus
• Originaalkateseandmed