Bài 3: PHẢN ỨNG BẬC NHẤT THỦY PHÂN ACETAT ETYL1... Trong bình B chứa 30ml nước cất, phenolphthalein & được ngâm lạnh.. Nước cần lấy chính xác không?. Vì : V nước không ảnh hưởng đến s
Trang 1Bài 3: PHẢN ỨNG BẬC NHẤT THỦY PHÂN ACETAT ETYL
1 Khảo sát quá trình thủy phân CH3COOC2H5 ở 40 0 C & 30 0 C
1.1-Thủy phân acetat etyl ở nhiệt độ 40 o C
Dùng pipep chính xác hút chính xác 2ml etyl acetat cho vào bình A Lắc & bấm thì
kế ( vẫn giữ trên bếp cách thủy) ta có:
Thời điểm t = 0 phút ( phản ứng bắt đầu): → lắc đều & hút ngay cx 2ml hh trong
bình A cho vào bình B1 định phân ngay bằng dd NaOH 0,05N ( cho NaOH 0,05N từng giọt cho đến khi bình B1 chuyển màu hồng nhạt → đọc & ghi thể tích
Thời điểm t = 15 phút: hút ngay chính xác 2ml hh trong bình A cho vào bình B2
định phân ngay bằng dd NaOH 0,05N
Thời điểm t = 30 phút: hút ngay chính xác 2ml hh trong bình A cho vào bình B3
định phân ngay bằng dd NaOH 0,05N
Trang 2Thời điểm t = 45 phút: hút ngay chính xác 2ml hh trong bình A cho vào bình B3
định phân ngay bằng dd NaOH 0,05N
Thủy phân acetat etyl ở nhiệt độ 80 o C(xem biết K o Thi – thầy sẽ cho giá trị )
Phần còn lại trong bình A được gia tăng nhiệt độ lên 80oC trong 30 phút để phản ứng xảy ra hoàn toàn Hút 20ml hh bình A cho vào bình B và đem định phân để tìm giá trị
t = 0 → hút cx 2ml (A) → (B5) → định phân = NaOH 0,05N
t = 15 → hút cx 2ml (A) → (B6) → định phân = NaOH 0,05N
t = 30 → hút cx 2ml (A) → (B7) → định phân = NaOH 0,05N
t = 45 → hút cx 2ml (A) → (B8) → định phân = NaOH 0,05N
Lưu ý: để tìm giá trị phải thực hiện nhiều lần, mỗi lần cách nhau 10 phút trong
lúc bình A vẫn giữ cách thủy ở 80oC cho đến khi có 2 giá trị liên tiếp không đổi thì đó chính là
1.2-Thủy phân acetat etyl ở nhiệt độ 30 o C:
Tương tự như thủy phân acetat etyl ở 40oC nhưng bình A để ở nhiệt độ phòng
Lưu ý: vẫn phải thực hiện giá trị như trên
2 Kết quả:
2.1 Hằng số tốc độ phản ứng K = x lg = x log ( phút -1 )
Trong đó
a: nồng độ ban đầu của acetat etyl
a - x: Nồng độ còn lại của acetat etyl ở thời điểm t
Bình B tại thời điểm khảo sát t V NaOH 0,05N khi thủy
phân ở 30 o
V NaOH 0,05N khi thủy phân ở 40 o
V NaOH 0,05N khi thủy phân ở 80 o
Trang 3Bình B3, tại t = 30’ 7,8 ml 8,8 ml
Tính toán Ở 30 o C:
Thời
điểm
khảo sát
(phút)
V NaOH 0,05N ( ml )
( 11,6)
lg(18,9-7,3)
( 1,0645 )
(0,1535)
18,9-7,4
( 11,5 )
lg(18,9-7,4)
(0,0768)
18,9-7,8
( 11,1)
lg(18,9-7,8)
(0,0512)
18,9- 8,5
( 10,4 )
lg(18,9-8,5)
K15’ = x lg = x lg = 0,577 x 10-3
K30’ = x lg = x lg = 1,46 x 10-3
K45’ = x lg = x lg = 2,43 x 10-3
→ = = 1,489 x 10-3
2.2.a Tính chu kỳ bán hủy của acetat etyl ở 30 o C
→ t1/2 = với K = → t1/2 = = 465 phút
Tính toán Ở 40 o C:
Thời
điểm
khảo sát
(phút)
V NaOH 0,05N
( ml )
Trang 40 n o 7,2 ml 0 18,9 - 7,2
( 11,7)
lg(18,9-7,2)
( 1,0682 )
(0,1535)
18,9 - 8,2
( 10,7 )
lg(18,9-8,2)
(0,0768)
18,9 - 8,8
( 10,1)
lg(18,9-8,8)
(0,0512)
18,9 - 9
( 9,9 )
lg(18,9-9)
K15’ = x lg = x lg = 5,9574 x 10-3
K30’ = x lg = x lg = 4,9027 x 10-3
K45’ = x lg = x lg = 3,713 x 10-3
→ = = 4,8577 x 10-3
2.2.b Chu kỳ bán hủy của acetat etyl ở 40 o C
→ t1/2 = với K = → t1/2 = = 142 phút
2.3 Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng
Ta có: = x → = x
Ea: năng lượng hoạt hóa của phản ứng ( Cal.mol -1 )
R = 1,98 cal.mol -1 độ -1
T: nhiệt độ khảo sát: ( 0 K)
Với
T1 = = 30oC = 30 + 273 = 303K
T2 = = 40oC = 40 + 273 = 313K
K1 = =
K2 = =
Trang 5R = 1,98 cal.mol-1.độ-1
→ = x = x = 222208,38522
Câu hỏi:
1 Trong bình B chứa 30ml nước cất, phenolphthalein & được ngâm lạnh Hãy giải thích vai trò của các yếu tố trên:
Vai trò của 30ml nước cất trong phản ứng thủy phân CH 3 COOC 2 H 5 :
Làm loãng ( mục đích để dễ quan sát khi chuẩn độ)
Tạo môi trường lạnh & duy trì độ lạnh
Vai trò của Phenolphtalein:
Là chất chỉ thị màu
Điểm chuyển màu:
Không màu → khi pH <8
Có màu → khi pH từ 8 -10
Mất màu → khi pH > 10
Mục đích của việc ngâm lạnh 15’ :
Hạn chế phản ứng thủy phân CH3COOC2H5 CH3COOH + C2H5OH ( trong MT acid)
2 Phương trình thủy phân CH3COOC2H5 ở nhiệt độ 30 o – 40 o C
3 Phương trình thủy phân CH3COOC2H5 ở nhiệt độ 80 o C
4 CH 3COOC2H5 thủy phân được trong cả 2 môi trường acid & base:
Môi trường base → Cho phản ứng bậc II
Môi trường acid → Cho phản ứng bậc I
5 Nước cần lấy chính xác không? Tại sao?
Vì :
V nước không ảnh hưởng đến sự chuyển màu trong chuẩn độ
Nước không có trong công thức nên không ảnh hưởng đến công thức
6 Bình Bo’ có:
30ml H2O cất + 3 giọt phenolphthalein 1% + HCl + etyl acetat
7 Bình B15’ có:
H2O cất + phenolphthalein 1% + HCl + etyl acetat ( trước phản ứng) +
C2H5OH + CH3COOH ( sau phản ứng)
8 Ở nhiệt độ 30 o C, 40 o C xảy ra phản ứng thuận nghịch, PT phản ứng là:
H 2 O
t o
H 2 O
t o
Trang 6 CH3COOC2H5 CH3COOH + C2H5OH
9 Ở nhiệt độ 80 o C xảy ra phản ứng xảy ra hoàn toàn PT phản ứng là:
CH3COOC2H5 → CH3COOH + C2H5OH
10 Bình B ở nhiệt độ 80 o C có:
H2O cất + phenolphthalein 1% + HCl + CH3COOH + C2H5OH
2 Giải thích ý nghĩa các giá trị:
: VNaOH: dùng để chuẩn độ CH3COOH + HCl tại thời điểm ( khi phản ứng xảy ra hoàn toàn )
: VNaOH: dùng để chuẩn độ HCl tại thời điểm t = 0
: VNaOH: dùng để chuẩn độ CH3COOH + HCl tại thời điểm , ,
- : VNaOH: dùng để chuẩn độ CH3COOH tại thời điểm
– : VNaOH: dùng để chuẩn độ CH3COOH còn lại tại thời điểm
- : VNaOH: dùng để chuẩn độ CH3COOH khi phản ứng thủy phân hoàn toàn