Вивчення швидкості реакції йодування ацетону

Методика виконання роботи

Експериментальна частина

Прилади та реактиви: 4 % розчин KI, 1 Н розчин НCl, ацетон, 0,1 М розчин NaHCO₃, мірна колба (250 см³, 2 шт.), піпетки Мора, конічні колби для титрування (6 шт), бюретка, бюкс, аналітичні терези.

Хід реакції контролюють за аналізом проб, які періодично відбирають з реакційної суміші. Реакцію ведуть при кімнатній температурі. У мірну колбу ємністю 250 см³ наливають 25 см³ 0,1 Н розчину йоду в 4 %-вому розчині KІ, додають 25 см³ 1 Н НCl і доливають воду дещо нижче мітки (приблизно на 30-35 см³ нижче) (колба №1). Таким самим способом готують контрольний розчин в іншій колбі (колба №2), але водою доводять до мітки.

У колбу №1 додають 1,5 г ацетону (наважку ацетону зважують на аналітичних терезах у закритому бюксі). Момент вливання відмічають на годиннику. Після вливання ацетону вміст колби швидко доводять до мітки додаванням води і добре перемішують.

Сухою піпеткою з колби №2 відбирають 25 см³ проби. Відібрану пробу вливають в колбочку для титрування, в якій попередньо налито 25 см³ 0,1 М розчину NaHCO₃ і вміст йоду визначають титруванням 0,01 Н розчином натрій тіосульфату в присутності крохмалю. За величиною об’єму розчину, витраченого на титрування проби, відібраної з колби №2 – V₀, визначають концентрацію йоду до початку реакції (τ = 0).

Через 20 хв, з моменту вливання ацетону, з колби №1 відбирають пробу об’ємом 25 см³, додають 25 см³ 0,1 Н розчину NaHCO₃ і відтитровують розчином натрій тіосульфату в присутності крохмалю, визначають об’єм витраченого розчину – V_τ. Відбір проб і титрування повторяють через 15-20 хв два рази.

Результати спостережень і вимірювань зводять у таблицю 8.1.

Таблиця 8.1

τ, хв	Об’єм Na2S2O3, см^3	Сац,0, моль/дм^3	СН,0, моль/дм^3	Сx, моль/ дм^3	k, дм^3/(моль с)

Величину С_x визначаємо за рівнянням:

С_x = (V₀ – V_τ)/25 ´ N(Na₂S₂O₃)/2, (8.3)

де V_τ – об’єм розчину Na₂S₂O₃ в см³, витрачений на титрування проби, відібраної з колби №1 в момент часу τ; V₀ – об’єм розчину Na₂S₂O₃ в см³, витрачений на титрування проби, відібраної з колби №2; N – нормальність розчину натрій тіосульфату.

Використовуючи рівняння (8.2) та значення С_ац,0, С_Н,0, С_x і τ розраховують константу швидкості k.

Підсумок роботи формулюють у вигляді висновків.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Запишіть рівняння реакції ацетону з йодом. Поясніть механізм реакції та вкажіть лімітуючу стадію.

2. Що таке актокаталітична реакція? Вкажіть причину автокаталітичного протікання реакції ацетону з йодом.

3. Чому при взаємодії ацетону з йодом у вибраних пропорціях швидкість реакції практично не залежить від концентрації йоду?

4. Якого порядку реакція ацетону з йодом? Яка розмірність константи швидкості цієї реакції?

5. Для чого при проведенні реакції ацетону з йодом у реакційну суміш додають хлоридну кислоту?

6. Запишіть та виведіть формулу для розрахунку концентрації за даними титрування йодних розчинів розчином натрій тіосульфату.

Дата добавления: 2015-05-23