2 Подготовка вспомогательных средств
Ставят в кристаллизатор со льдом в стакане не менее 300 см3 дистиллированной воды для охлаждения.
В шесть конических колб вместимостью 250 см3 помещают по
10 см3 раствора хлороводородной кислоты (с(H+) = 0.05 моль/дм3) и по 34 капли фенолфталеина.
Заполняют бюретку раствором гидроксида натрия
(c(ОH-) = 0.02 моль/дм3).
Моют и высушивают мерную пипетку вместимостью 1 см3.
Моют мерный цилиндр вместимостью 25 см3.
3 Изучение кинетики реакции
Так как гидролиз сложного эфира в щелочной среде протекает очень быстро, все дальнейшие процедуры проводят быстро.
3.1 В мерную колбу вместимостью 250 см3 наливают до метки приготовленный раствор гидроксида натрия и переносят его количественно в коническую колбу вместимостью 300 500 см3 с притертой крышкой.
3.2 В коническую колбу с приготовленным раствором гидроксида натрия (п. 3.1) мерной пипеткой вместимостью 1 см3 вносят аликвотную часть сложного эфира (таблица 7.2) раствор перемешивают.
Включают секундомер.
3.3 Отбирают мерным цилиндром вместимостью 25 см3 аликвотную часть реакционной смеси 20 см3 (или 10 см3, смотри п. 2) и переносят её в первую коническую колбу с хлороводородной кислотой.
Добавляют другим мерным цилиндром 20 см3 охлажденной дистиллированной воды.
Засекают время, прошедшее от начала реакции.
Титруют систему раствором гидроксида натрия до окрашивания всего объема раствора в розовый цвет от одной добавленной капли раствора гидроксида натрия. Измеряют объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование.
Окраска раствора исчезает через 2 3 с. Если окраска раствора исчезает более чем через 5 секунд, раствор перетитрован.
3.4 Сразу приступают к подготовке и титрованию второй аликвотной части системы, повторяя все процедуры п. 3.3.
Процедуры п. 3.3 повторяют непрерывно с остальными порциями растворов кислоты и исследуемой системы.
3.5 Оставшуюся часть исследуемой системы помещают в термостат не менее чем на 60 минут при Т 60 С.
З
V,
см3
t,
с
Рисунок 7.1 –
Зависимость объема раствора гидроксида
натрия, пошедшего на титрование
аликвотной части исследуемой системы,
от времени протекания реакции 
3.6 Строят зависимость объема раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, от времени протекания реакции (рисунок 7.1).
3.7 Если на участке 1 кривой рисунка 7.1 оказалось менее трех точек, все процедуры п. 3.1 3.4 повторяют быстрее.
3 Математическая обработка результатов исследования системы, в которой с(r1coor2) с(NaOh)
3.1 Расчет молярной концентрации исходных веществ и продуктов реакции
Обозначим:
a – исходная молярная концентрация гидроксида натрия в исследуемой системе, моль/дм3;
b – исходная молярная концентрация сложного эфира в исследуемой системе, моль/дм3;
x – молярная концентрация ацетата натрия в момент времени t, моль/дм3;
Va – аликвотная часть исследуемой системы, взятая для титрования t, см3;
Vo – объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование избытка кислоты, добавленной к аликвотной части исследуемой системы в момент времени t = 0, см3;
Vt – объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование избытка кислоты, добавленной к аликвотной части исследуемой системы в момент времени t, см3;
V – объем раствора гидроксида натрия, пошедший на титрование избытка кислоты, добавленной к аликвотной части исследуемой системы после окончания реакции, см3;
сщ – молярная концентрация гидроксида натрия в титранте, моль/дм3.
Vк – объем раствора кислоты, добавленный к пробе, см3;
с(Н+) – молярная концентрация эквивалента кислоты в исходном растворе, моль/дм3.
Рассчитывают молярные концентрации всех участников реакции (таблица 7.2), исходя из следующих соотношений:
(87)
(88)
(89)
Изображают зависимости молярных концентраций всех участников реакции от времени.
Таблица 7.2 – Молярные концентрации сложного эфира, гидроксида натрия, ацетата натрия и этилового спирта
|
Время |
Объем титранта |
Молярные концентрации с(Х), моль/дм3 |
Константа скорости реакции, с-1моль-1дм3 | |||||
|
t, с |
Vщ, см3 |
R1COOR2 |
NaOH |
R1COONa |
R2OH |
k |
|
|
