Для усиления гидролиза сульфида калия к раствору необходимо добавить


Усиление и подавление гидролиза — Студопедия

Так как в большинстве случаев процесс гидролиза является обратимым, то изменяя условия (температуру, концентрацию растворов и др.), можно смещать равновесие гидролиза в сторону его усиления ( ) или подавления ( ).

На основании изложенного материала можно сформулировать общие правила смещения гидролитического равновесия:

1. Если необходимо сместить равновесие в сторону возможно более полного разложения соли (т. е. увеличить степень гидролиза), то следует работать с разбавленными растворами и при высокой температуре.

2. Если необходимо, чтобы гидролиз протекал в как можно меньшей степени (т. е. степень гидролиза была бы минимальной), то работать следует с концентрированными растворами и на холоде.

Кроме того, можно добавлять к раствору избыток одного из образующихся при гидролизе продуктов (кислоты или щелочи).

Во многих случаях гидролиз - это неприятное осложнение, возникающее при синтезе или при хранении водных растворов различных соединений.

Так, при получении сульфата меди CuSO4 в его кристаллы попадает примесь гидроксосульфата меди (CuOH)2SO4, образующегося в результате гидролиза:

2CuSO4 + 2H-OH ⇄ (CuOH)2SO4 + H2SO4

Для подавления гидролиза в раствор вводят небольшое количество серной кислоты.

Если вещество подвергается необратимому гидролизу, то его синтез и хранение осуществляют в неводных средах или в условиях, исключающих присутствие растворителей. Например, сульфид алюминия Al2S3 получают только путем непосредственного взаимодействия алюминия с серой.

Гидролизная активность кокосового масла первого отжима с использованием липазы из разных источников

  • Журналы
  • Публикуйте вместе с нами
  • Партнерские отношения с издателями
  • О нас
  • Блог

Scientifica

+ Журнал MenuPDFJournal ОбзорАвторы / редакторыСпециальные выпуски обозревателей СтатьяСтатья Разделы

На этой странице

АннотацияВведениеМатериалы и методыРезультаты и обсуждениеЗаключениеКонфликт интересов СсылкиАвторское право ,

Изменение концентрации этилацетата для гидролиза с

Вопрос исследования:

В какой степени изменение концентрации этилацетата с 2,5 × 10- 3 В / В до 5 × 10- 3 В / В влияет на скорость реакции и удельную константу скорости гидролиза этилацетата (этилэтаноат ) с 0,05 М гидроксидом натрия (NaOH) при постоянной температуре 23ºC?

Введение:

На уроках органической химии мы узнали о гидролизе сложного эфира.Я задавался вопросом, может ли это химическое разложение соединения произойти в реакции с чем-то другим, кроме воды. После некоторых исследований я узнал, что этот процесс может происходить при реакции щелочи вместо воды. Я хотел связать это с главой «Кинетика», которую мы только что закончили. Для внутренней оценки я подумал о проверке зависимости концентрации от такой реакции. Итак, я решил узнать, как быстро будет протекать реакция, если я изменю концентрацию этилацетата с 2.5 × 10– 3 В / В до 5 × 10– 3 В / В.

Я хочу быть ученым, который разрабатывает рабочие устройства и улучшенные модели, которые стимулируют и улучшают функциональные параметры системы химической реакции. Эта концепция скорости реакции, как мне сказал мой отец, имеет первостепенное значение в профессии, которой я хочу заниматься. Хотя я знаю, что повышение концентрации повысит скорость реакции, но я не знаю, в какой степени и в какой степени насколько он увеличится. В наших классах нас учили об этой связи, но я хотел сам проверить, правда ли это на самом деле.

Таким образом, я хотел провести эксперимент, чтобы проверить, что то, что мы узнали в нашем классе теоретически, также соблюдается на практике. Итак, цель моего эксперимента - выяснить, до какой степени изменяется скорость реакции, когда я изменяю концентрацию при определенной температуре. Мне также было интересно узнать, будет ли какое-либо последующее влияние на конкретную константу скорости.

Общие сведения:

Химическая реакция происходит, когда связи некоторых молекул разрываются, а для некоторых молекул образуются связи.Во время этого процесса некоторые молекулы изменяют свою идентичность. Однако по правилам химии общая масса при химической реакции остается неизменной. Химическая кинетика - это изучение скорости реакций, констант скорости, образования промежуточных продуктов химических реакций и их влияния на переменные. В основном существует четыре типа реакций, а именно реакция нулевого порядка, реакция первого порядка, реакция второго порядка и реакция третьего порядка. Поскольку эта реакция этилацетата с гидроксидом натрия является реакцией второго порядка [1] , я сосредоточусь на реакциях второго порядка.Реакция второго порядка - это такая реакция, которая зависит от концентрации реагента второго порядка или от концентраций обоих реагентов первого порядка. Следующие ниже уравнения скорости описывают скорости химической реакции второго порядка A + B ➔ C + D

иллюстрация не видна в этом отрывке [2]

Степень увеличения концентрации реагентов называется порядком реакции.

Квадратные скобки обозначают концентрацию.Поскольку мощность [A] равна 1, а мощность [B] равна 1, общая мощность становится 2. Таким образом, в обоих случаях порядок равен 2.

Поскольку концентрация прямо пропорциональна скорости реакции, k - константа пропорциональности, которая представляет собой конкретную константу скорости. Используя уравнение Аррениуса, [иллюстрация не видна в этом отрывке] [3] можно показать влияние температуры и концентрации реагента на константу скорости и далее на скорость реакции.k - мера скорости реакции, что означает, что чем больше значение k, тем больше будет скорость реакции. По этой причине ее также называют постоянной скорости.

Скорость реакции на самом базовом уровне - это то, как быстро происходит реакция. Это может быть очень долгая и продолжительная реакция, такая как ржавление железа, или очень быстрая реакция, как реакция калия в воздухе. Формально это скорость, с которой реагенты исчезают и появляются продукты.

Используя постулаты теории столкновений, я могу объяснить факторы, влияющие на скорость реакции:

1) Увеличение температуры увеличит среднюю кинетическую энергию частиц, таким образом, будет увеличиваться частота столкновений, и будут иметь место более эффективные столкновения.Следовательно, будет увеличение скорости реакции.
2) С увеличением концентрации в фиксированном объеме будет больше частиц, и, следовательно, количество столкновений будет увеличиваться, а скорость реакции также увеличится.
3) Разделение более крупной частицы на более мелкие части увеличит общую площадь поверхности и, следовательно, увеличится вероятность столкновений и, следовательно, скорость реакции увеличится.
4) С увеличением давления, приложенного к газу, концентрация частиц будет эффективно увеличиваться и двигаться быстрее.Это увеличило бы количество столкновений и скорость реакции.
5) При добавлении катализаторов будет обеспечен альтернативный путь с более низкой энергией активации, поэтому большее количество частиц будет иметь кинетическую энергию, превышающую энергию активации. Это означает, что столкновения будут более эффективными и частыми, что, в свою очередь, увеличит скорость реакции.

Скорость реакции гидролиза этилацетата гидроксидом натрия определяется как:

иллюстрация не видна в этом отрывке

В органической химии сложные эфиры можно определить как химические соединения, полученные из кислоты, в которой гидроксильная группа заменена алкоксильной группой.Гидролиз сложного эфира, такого как этилацетат, щелочью, такой как гидроксид натрия, определяется следующим уравнением:

иллюстрация не видна в этом отрывке

, где [иллюстрация не видна в этом отрывке] - этилацетат, NaOH - гидроксид натрия, [иллюстрация не видна в этой выдержке] - ацетат натрия и этанол C2H5OH.

Методология исследования

Гипотеза:

Поскольку, как указано выше, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации, я предположил, что как удельная константа скорости, так и скорость реакции удвоятся при удвоении концентрации этилацетата с 2.5 × 10– 3 В / В до 5 × 10– 3 В / В. Это связано с тем, что в фиксированном объеме 400 мл 0,05 М раствора NaOH будет больше частиц, поэтому каждая частица будет находиться ближе друг к другу, и, следовательно, будут происходить более частые и эффективные столкновения, что увеличит скорость реакции. Я считаю, что удельная константа скорости тоже увеличится с концентрацией.

Аппарат:

1. 1 колба коническая 500 мл
2. 6 конических колб по 250 мл
3.Кувшин 2 x 2 литра
4. 1 мерный цилиндр 25 мл
5. 1 мерный цилиндр 100 мл
6. 1 мерный цилиндр на 500 мл
7. 1 микропипетка 10 мл
8. Градуированная пипетка 1 x 50 мл
9. 1 мерный цилиндр 5 мл
10. 1 секундомер
11. 1 штанга для перемешивания
12. 1 х перчатки
13. 1 x защитные очки
14. 1 лабораторная ложка
15. 1 бюретка 50 мл
16. 1 штатив для бюреток
17.1 х воронка
18. 1 x стекло для часов
19. 1 маркер для белой доски
20. 1 x электронные микровесы

Необходимые химические вещества

1. Гидроксид натрия - 5 грамм
2. Этилацетат - 5 мл
3. Соляная кислота (12M) - 10 мл
4. Вода дистиллированная - 4 литра
5. Фенолфталеин - 1 флакон

Меры предосторожности и методы утилизации:

Химические вещества, использованные в эксперименте, могут вызывать раздражение кожи, поэтому следует избегать контакта с растворами и проводить эксперимент с особой осторожностью.Также использованная соляная кислота (HCl) была концентрированной, поэтому при ее использовании следует соблюдать осторожность. Поэтому рекомендуется надевать перчатки и защитные очки при этом. Фенолфталеин и этилацетат легко воспламеняются и считаются канцерогенными, поэтому их следует хранить вдали от огня. Также необходимо предотвратить вдыхание этих химикатов. Все растворы должны быть собраны в контейнер для неорганических отходов и, соответственно, сброшены.

иллюстрация не видна в этом отрывке

Рис. 1. Экспериментальная аппаратура и химикаты

Выбор и управление переменными:

Поскольку я выясняю точную зависимость между концентрацией этилацетата и скоростью реакции, я взял концентрацию этилацетата в качестве независимой переменной.Согласно моей гипотезе, увеличение концентрации увеличивает как скорость реакции, так и константу скорости, поэтому зависимой переменной для этого эксперимента являются скорость реакции и константа скорости. Моими контролируемыми переменными будут концентрация гидроксида натрия (NaOH) и концентрация соляной кислоты (HCl). Я контролировал концентрацию гидроксида натрия и соляной кислоты, формируя раствор с молярностью 0,05 для обоих из них и используя его во всех испытаниях.

Приготовление 2 литров 0.05M HCl:

Чтобы приготовить 2 литра 0,05 М HCl, я использовал уравнение [иллюстрация не видна в этом отрывке] Молярность соляной кислоты в лаборатории составляла 12M, но я хотел получить 2 литра 0,05 М соляной кислоты, таким образом:

иллюстрация не видна в этом отрывке

[...]


1 Капур, К. Л. Учебник физической химии; Макмиллан: Нью-Дели, Индия, 2004; Том 5, стр. 116.

2 "Реакции второго порядка."Chemwiki. N.p., 2 октября 2013 г. Интернет. 28 ноября 2015 г.

3 Нижний, Стефан. «Столкновение и активация». Chem1. N.p., 2009. Web. 29 ноября 2015 г. .

,

1. Образование и растворение осадка

Take 3-4 капли раствора любой соли кальция в пробирку и всыпать раствор оксалата аммония до образования осадка. Растворите осадок в соляной кислоте. Сравните значения константы диссоциации щавелевой кислоты и растворимость константа продукта для оксалата кальция и сделайте свой вывод.

2. Направление химической реакции

а) Возьмите в пробирку 3-4 капли любой соли бария и добавьте калий. хроматировать до образования осадка. Разделите осаждают на две части и добавляют HCl или CH 3 COOH соответственно. Обратите внимание на свои наблюдения.

б) Взять 3-4 капли любой соли меди в одну пробирку и 3-4 капли. любой соли марганца в другой пробирке. Добавляйте сульфид натрия до тех пор, пока образуется осадок сульфида металла. Попробуй растворить каждую осадок в разбавленном растворе соляной кислоты.

Рассчитать константы равновесия реакций растворения осадков и сделайте свой вывод о возможности каждой реакции.

3. Гетерогенное равновесие

a) Смешайте 5-6 капель нитрата серебра с 2-3 каплями натрия хлорида в пробирка. Наблюдайте за образованием осадка AgCl. затем в ту же пробирку добавить 2–3 капли хромата калия. Размешивать смеси и наблюдают за изменением цвета осадка. Добавить 2-3 капли сульфида натрия и запишите наблюдения.

б) Повторите эксперимент, изменив порядок добавления реагенты. Добавьте сначала NaCl, затем Na 2 S и, наконец, K 2 CrO 4 s.

Рассчитать константы равновесия всех реакций и сделать ваш вывод о смещении химического равновесия.

Вопросы и проблемы

  1. Рассчитать константа произведения растворимости PbBr 2 если растворимость соли 1,3210 мол ель -1 .

  2. Будет образуется осадок сульфата серебра, если 1М раствор H 2 SO 4 это к равному объему 0,02 М раствора AgNO 3 ?

  3. Рассчитать константа равновесия реакции и объясните, осадок оксалата кальция можно растворить в уксусной кислоте.

Эксперимент 3

Ионный продукт воды. Ph. Гидролиз солей

Вода является очень слабым электролитом и в очень небольшой степени диссоциирует, образующие ионы водорода и ионы гидроксида:

H 2 O H + + OH

В равновесное состояние этой реакции можно охарактеризовать как постоянная называется ионная продукт воды :

K W = [H + ] [OH ] = 10 (при 22 o C)

Вместо концентраций H + и ОН ионов, удобнее использовать их десятичный логарифм, взятый с обратный знак; эти количества обозначены как pH и pOH :

pH = - лог [H + ]; pOH = - log [OH ]

Решения в которых концентрации ионов водорода и гидроксида равны остальные называются нейтральными решения , [H + ] = [OH ] = = 10 , pH = 7 кислый решения , [H + ] > [OH ], pH <7 ; в щелочной решения [H + ] <[OH ], pH > 7 .

Когда мы растворяем соль, содержащую анион слабой кислоты или катион слабого основания в воде происходит процесс гидролиза, т.е. обменная реакция между солью и водой, результатом которой является образование слабой кислоты или слабого основания.

процесс гидролиза можно количественно описать с помощью Представления о гидролизе постоянная (K h ) и градусов гидролиза (ч).

Если соль образована слабой кислотой и сильным основанием, анионом соль подвергается гидролизу, в растворе образуются гидроксид-ионы:

NaCN + H 2 O NaOH + HCN

CN - + H 2 O ОН - + HCN; pH> 7

К знак равно

В гидролиз соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием, катион соли гидролизуется, раствор становится кислая:

NH 4 Cl + H 2 O NH 4 ОН + HCl

NH 4 + + H 2 O H + + NH 4 OH; pH <7

K ч знак равно

Когда соль, образованная слабой кислотой и слабым основанием, реагирует с водой, как его катион, так и его анион гидролизуются.В этом случае реакция раствора зависит от относительной силы кислота и основание, образующее соль:

NH 4 CH 3 COO + H 2 O NH 4 ОН + CH 3 COOH

NH 4 + + CH 3 COO + H 2 O NH 4 ОН + CH 3 COOH

K h знак равно

гидролиз солей, образованных слабыми многоосновными кислотами или слабыми ионы поливалентных металлов протекает ступенчато.В обычных условиях следует принимать во внимание только процесс первого этапа гидролиза. рассмотрение:

К 2 CO 3 + H 2 O KHCO 3 + КОН

CO 3 2 + H 2 O HCO + ОН

AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl

Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +

Градус гидролиза «ч» определяется как доля электролита, которая стала гидролизуется.Это связано с константой гидролиза уравнением аналогично закону разбавления Оствальда для диссоциации слабой электролит:

К ч =

Мост часто гидролизованная часть соли очень мала, h << 1. В данном случае

К час = h 2 C

последнее уравнение показывает, что степень гидролиза данной соли увеличивается, когда его концентрация уменьшается.

равновесие реакции гидролиза также может быть смещено изменение температуры. Поскольку это эндотермический процесс, рост температура приводит к усилению гидролиза.

Если представляем реагент, сочетающийся с H + или ОН ионы, образующиеся при гидролизе в раствор гидролизующей соли, в в соответствии с принципом Ле Шателье равновесие сместится в сторону усиления гидролиза; как в результате гидролиз может пойти до конца, что приведет к образованию его товары.H + (или OH ) ионы могут быть объединены вместе с образованием молекул воды путем введения другая соль, гидролиз которой приводит к накоплению OH (или H + ) ионы в растворе; H + и ОН ионы нейтрализуют друг друга, вызывая взаимное интенсификация гидролиза обеих солей и образование продукты гидролиза.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

,

Смотрите также