Etil Asetat'ın Hidroksit İyonu İle Reaksiyon Kinetiğinin İncelenmesi

Ö n   H a z ı r l ı k

- Deney için yaklaşık M mL NaOH çözeltisinin hazırlanması :

Çözeltiler daha sonra ayarlanacağından hassas olarak hazırlamak önemli değildir. Bu nedenle bir balon joje bile kullanmanız gerekmez. Bir stok şişesine 500 mL su koyun. Mol tartısı 39.9971 g. mol-1 olan NaOH ten aşağıdaki hesaplamaya göre 0.8499 g. tartın ve içinde 500 mL. su olan stok şişesine ekleyin. Çözeltiye 2000 mL. daha su ekleyerek yaklaşık 0.01 M ve 2500 mL. NaOH çözeltisi elde etmiş olacaksınız.

m_{NaOH}= { \Big(\; 0.01 \quad mol \quad NaOH \quad L^{-1} \Big)\; } {\Big(\; 2500 \quad mL. \Big)\; } { \Big(\; 39.9971 \quad g. \quad NaOH \Big)\; \over \Big(\; \quad 1.0 \quad mol \quad NaOH \Big)\; } { \Big(\; 1.0 \quad L.\Big)\; \over \Big(\;1000 \quad mL \Big)\;} = 0.8499 \quad g. \quad NaOH

- Deney için yaklaşık M mL HCl çözeltisinin hazırlanması :

Çözeltiler daha sonra ayarlanacağından hassas olarak hazırlamak önemli değildir. Bu nedenle bir balon joje bile kullanmanız gerekmez. Bir stok şişesine 500 mL su koyun. Yüzdesi % {g. \quad HCl \over 100 \quad g. \quad çözelti \quad HCl} ve yoğunluğu g. mL-1 hidroklorik asitten den aşağıdaki hesaplamaya göre 2.2 mL alın ve içinde 500 mL. su koyduğunuz stok şişenize ekleyin. Çözeltiye 2000 mL. daha su ekleyerek yaklaşık 0.01 M ve 2500 mL. HCl çözeltisi elde etmiş olacaksınız. Not : HCl in mol tartısı 36.46094 g. mol-1 dır.

v_{HCl}= { \Big(\; 0.01 \quad mol \quad HCl \quad L^{-1} \Big)\; } {\Big(\; 2500 \quad mL. \Big)\; } { \Big(\; 36.46094 \quad g. \quad HCl \Big)\; \over \Big(\; \quad 1.0 \quad mol \quad HCl \Big)\; } { \Big(\; 100 \quad g.\quad HCl \quad çözeltisi \Big)\; \over \Big(\; 36 \quad g. \quad HCl \Big)\;} { \Big(\; 1.0 \quad mL. \quad HCl \quad çözeltisi \Big)\; \over \Big(\; 1.1493 \quad g. \quad HCl \quad çözeltisi \Big)\;} { \Big(\; 1.0 \quad L.\Big)\; \over \Big(\;1000 \quad mL \Big)\;} = 2.2 \quad mL. \quad HCl \quad çözeltisi

3. Yaklaşık 0.01 M NaOH çözeltisinin ayarlanması :

NaOH çözeltisini ayarlamak için potasyum asit ftalat (C6H4COOHCOOK, 204.22 g. mol-1, CAS 877-24-7) kullanılabilir. Bir erlene tartımı belli uygun miktarda potasyum asit ftalat konur. bir miktar suda çözündükten sonra üzerine fenol ftalein eklenir. ve titrasyon yapılarak NaOH çözeltisinin gerçek konsantrasyonu hesaplanır.

- Alınacak potasyum asit ftalat (KHF) miktarını belirlemek :

Gerçek konsantrasyonu belirlenecek (ayarlanacak) ve yaklaşık konsantrasyonu 0.01 M olarak hazırlanmış NaOH çözeltisini bürete doldurun. NaOH'in yaklaşık konsantrasyonunu doğru varsayarsak büretten mL. NaOH harcanması için alınması gereken potasyum asit ftalat miktarı aşağıdaki gibi hesaplanabilir.

m_{KHF}= { \Big(\; 0.01 \quad mol \quad NaOH \quad L^{-1} \Big)\; } {\Big(\; 20 \quad mL. \Big)\; } { \Big(\; 1.0 \quad mol \quad KHF \Big)\; \over \Big(\; 1.0 \quad mol \quad NaOH \Big)\;} { \Big(\; 204.22 \quad g. \quad KHF \Big)\; \over \Big(\; 1.0 \quad mol \quad KHF \Big)\;} { \Big(\; 1.0 \quad L.\Big)\; \over \Big(\;1000 \quad mL \Big)\;} = 0.0408 \quad g. \quad KHF

- NaOH Çözeltisinin Gerçek Konsantrasyonunu Belirlemek :

0.0408 g. potasyum asit ftalattan alarak 250 mL lik bir erlene koyun ve erlene 50 mL. civarında su koyarak potasyum asit ftalatı çözün ve çözeltiye fenol ftalein indikatöründen bir kaç damla ekleyerek titre edin. büretten yaptığını harcama mL. ise yaklaşık konsantrasyonu 0.01 M olan çözeltisin gerçek konsantrasyonu aşağıdaki formülden bulunabilir.

[NaOH]_{gerçek}= { \Big(\; 0.0408 \quad g \quad KHF \quad x \quad 1000\Big)\; \over \Big(\; 204.22 \quad g. \quad mol^{-1} \quad KHF \quad x \quad 21.3 \quad mL \quad NaOH \Big)\;} = 0.00938 \quad M \quad NaOH

- HCl Çözeltisinin Gerçek Konsantrasyonunu Belirlemek :

Yaklaşık konsantrasyonu 0.01 M olan HCl çözeltisinden mL. alarak 250 mL. lik erlene koyun. Üzerine 1-2 damla fenol ftalein indikatöründen ekleyin. Gerçek konsantrasyonu bildiğiniz ( 0.00938 M NaOH ) çözeltisi ile titre ediniz. Örneğin büretten mL. harcama yapmışsanız HCl çözeltisinin gerçek konsantrasyonunu aşağıdaki formülden 0.00929 M HCl olarak hesaplayabilirsiniz.

[HCl]_{gerçek}= { \Big(\; 0.00938 \quad M \quad NaOH \quad x \quad 19.8 \quad mL \quad NaOH \Big)\; \over \Big(\; 20 \quad mL. \quad HCl \Big)\;} = 0.00929 \quad M \quad HCl

- Erlenlere Konulacak NaOH Çözeltisini Nötralleştirmek İçin Gereken HCl Hacminin Hesaplanması :

Reaksiyon sırasında reaksiyon ortamından alınacak reaksiyon karışımındaki NaOH'i nötürleştirmek için gerekecek HCl çözeltisini aşağıdaki tabloyu kullanarak hesaplayabilirsiniz.
Gereken HCl hacminin 1.0 mL fazlasını erlene eklerseniz reaksiyon ortamından alınan NaOH in hepsini nötralleştirirsiniz ve ortamda asit fazlası kalır.

Reaksiyon ortamından alınacak çözeltideki NaOH i nötralleştirecek HCl hacmi hesabı
Reaksiyon karışımındaki NaOH konsantrasyonu, [NaOH] : mol L-1
Reaksiyon karışımındaki alınacak NaOH hacmi VNaOH : mL.
HCl konsantrasyonu, [HCl] mol L-1 : mol L-1
Erlene konulacak HCl hacmi VHCl : mL.
Hesaplama Ayrıntısı :
v_{HCl}={ \quad x \quad \over } = \quad mL.

- Alınacak Etil Asetat Hacmi Hesabı :

Reaksiyon ortamındaki etil asetat konsantrasyonu NaOH konsantrasyonuna eşit olacağından, alınması gereken etil asetat hacmi aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir. Not : Etil asetat'ın mol tartısı 88.11 g. mol-1 ve yoğunluğu 0.902 g. mL-1

Etil Asetat Hacmi Hesabı
Reaksiyon İçin Kullanılan Baz Hacmi: mL
v_{etilasetat} = {( \quad M \quad NaOH)() \quad mL )( 88.11 \quad g. mol^{-1}) \over (1000 mL)(0.902 \quad g. \quad mL.) } = \quad mL

- Herhangi Bir t anında Reaksiyon Karışımındaki NaOH Konsantrasyonu Hesabı :

Herhangi bir t anda reaksiyon karışımındaki NaOH konsantrasyonunun hesabı için aşağıdaki tabloyu kullanabilirsiniz.

Reaksiyon ortamındaki NaOH konsantrasyon hesabı
Reaksiyonu Durdurmak İçin Kullanılan HCl konsantrasyonu, [HCl] : mol L-1
Erlene konulmuş HCl Hacmi VHCl : mL.
Reaksiyon ilk başındaki NaOH konsantrasyonu, [NaOH] : mol L-1
Reaksiyon karışımındaki alınan HCl ile nötralleştirilen NaOH hacmi VNaOH : mL.
Büretten Harcanan NaOH hacmi VNaOH : mL.
t anında Reaksiyon Karışımındaki NaOH konsantrasyonu [NaOH]reak. : M
Hesaplama Ayrıntısı
[NaOH]_{reak.}={ ( \quad M \quad HCl)_{gerçek}( \quad mL \quad HCl)_{erlen}-( \quad M \quad NaOH)_{gerçek}( \quad mL. \quad NaOH)_{büret} \over ()_{reak.} } = \quad M \quad NaOH
İLETKENLİK YÖNTEMİ İLE HIZ SABİTİNİN BELİRLENMESİ

Deneyin ilerleyen aşamaları için aşağıdaki adresten yararlanabilirsiniz.
Fiziksel Ortam Değişikliğinden Reaksiyon Hız Sabitinin Bulunması