Kemi

aug 2001

17. februar 2006 af timothy (Slettet)

Opgaven ligger desværre ikke på uvm, så har skrevet den hele ind.

Hydrolyse af en ester

Basisk hydrolyse af esteren ethylethanoat (ethansyreethylesther) i vandig opløsning forløber efter følgende reaktionsskema:

CH3COOC2H5 (aq) + OH-(aq) pil CH3COO- (aq)+ C2H5OH (aq)

Et eksperiment (eksperiment I) gennemføres under anvendelse af et stort overskud af esteren. Ved hjælp af en pipette overføres 5,00 mL 0,100 M NaOH-opløsning til et bægerglas, og der tilsættes en afmålt mængde demineraliseret vand.
Der tilsættes herefter en afvejet stofmængde ethylethanoat, som er 100 gange så stor som stofmængden af natriumhydroxid.

a) Beregn massen af den mængde ethylethanoat, der skal afvejes.

Ethylethanoat sættes til bægerglasset under omrøring, og samtidig startes et stopur. Til bestemte tider efter reaktionenes start måles den aktuelle koncentration af OH- i reaktionsblandingen. Måleresultaterne fremgår af tabellen.

t/s 10 20 30 40 50 60 70 80 90
[OH-]/mM 5,62 3,47 2,00 1,07 0,593 0,309 0,174 0,107 0,063

b) Vis, at reaktionen er af 1. ordem med hensyn til OH- i det angivne tidsinterval. Bestem halveringstiden.

Bestemmelsen af OH- er baseret på pH-målinger

c) Hvad kan pH-metret forventes at vise, når eksperimentet har forløbet i 120 sekunder?

Der udføres et nyt eksperiment (eksperiment II) magen til det første, bortset fra at stofmængden af ethylethanoat er 100 gange så lille som i eksperiment I. Stofmæængden af ethylethanoat og natriumhydroxid er altså lige store i eksperiment II. Reaktionsblandingens volumen er ens i de to eksperimenter.
Reaktinen har hastihedsudtrykket
v=k*(CH3COOC2H5)*(OH-)

d) begrund, at eksperiment II kan være egnet til at eftervise hastighedsudtrykket.
Beregn en værdi for reaktionsblandingens volumen ud fra eksperiment I.
Beregn den tid, det tager at halvere de tilasatte stofmængder i eksperiment II

-------------------------------------------

a)Jeg får 4,4 gram

b)Da ln(A) mod tiden giver en ret linje er det en 1. ordens reaktion
Hlveringstiden =ln(0,5)/0,057 =12,05

c) ln(OH-)=0,0575*120-4,55 =-11,45
(OH-) = 1,065*10^-5 M

d) Kan ikke finde ud af

Håber at frodo (eller andre) lige vil tjekke mine resultater og hjælpe med d)

Svar #1
18. februar 2006 af timothy (Slettet)

opdater

Svar #2
19. februar 2006 af timothy (Slettet)

opdater please er der ingen der vil hjælpe mig

Svar #3
19. februar 2006 af timothy (Slettet)

IBM kan du ikke lige hjælpe mig-nu du er online...bare med noget af det hvis du gider

Brugbart svar (1)

Svar #4
19. februar 2006 af IBM (Slettet)

Har ikke tjekket dine resultater, men her kommer et hurtigt bud på d:

1) OH- og esteren reagerer i forholdet 1:1, dvs. [OH-] = [ester] under hele forsøget. Hastighedsudtrykket kan altså simplificeres til:

v = k*[OH-]^2

Man kan altså passende eftervise reaktionsudtrykket ved at afbilde 1/[OH-] mod tiden t. (dette kan man kun i eksperiment II, idet [ester] regnes konstant i eksperiment I)

2) Du kan, som du beregnede [OH-] til t=120, bestemme [OH-] til t=0 (forudsat at du har den korrekte ligning). Du har [OH-] før tilsætning af vand. Forholdet [OH-](før)/[OH-](efter) angiver, hvor mange gange større voluminet er blevet.

3) Afbild 1/[OH-] mod tiden t og bestem k heraf. Herefter kan du udnytte t½ = 1/(k*[OH-]0)

Det var et bud, men er ikke sikker på rigtigheden.

Svar #5
19. februar 2006 af timothy (Slettet)

nogen der gider hjeælpe med de andre-vil gerne være på den sikre side

Svar #6
20. februar 2006 af timothy (Slettet)

Er der ikke en venlig sjæl, der lige kan tjekke mine resultater...især er jeg i tvivl om spørgsmål c) så hvis der var en der gad og se på den vil jeg være taknemlig

Brugbart svar (1)

Svar #7
21. februar 2006 af Andersfizel (Slettet)

hmm din b) og c) ser ikke helt rigtig ud..
i b) har jeg fået T½= 27,88
hældningen er ca. 0,025, ved (y1-y2)/(x1-x2) og Ln2/(hældningen) giver 27,88

c) får jeg til pH 11,83
ligningen fra før bliver Y=-0,025x-2,001
find y: -4,989=log[OH-]
(OH-)=Exp(-4,989)=0,0068
pH=14-(-log(0,0068))=11,83

d) er jeg i tvivl om håber det hjælper

Brugbart svar (1)

Svar #8
23. februar 2006 af Kraken (Slettet)

Jeg vil nu sige at b) skal give 12,05s. #7 det kunne tyde på at du har udregnet hældningen forkert, idet a=(y2-y1)/(x2-x1) og ikke (y1-y2)/(x1-x2).
Med hensyn til c)er beregningsmetoden rigtig nok. Man finder [OH-] til 1,06*10^-5M ud fra forskriften i b), og herefter beregnes pOH: pOH=-log[OH-]=4,98. pH findes let: pH=14-pOH=9,02

Opgave d løses som tidligere antydet, idet [OH-]=[ester] til enhver tid, hvorved v=k*[OH-]^2. Dette kan nemt eftervises ved at måle pH i opløsningen. Volumen ved start findes ved først at bruge forskriften fra b). Heraf findes [OH-] ved 0s, og der får jeg 0,0105M. I opg a) fandt vi stofmængden af OH- ved start. Voluminet findes herefter via V(bl)=n(OH-)/[OH-](start)
Sidste delspørgsmål er jeg selv i tvivl om, men jeg vil mene at løsningsmetoden er således:
I eksperiment 1 ved vi at v=k'*[OH-] hvor k'=k*[ester]. Vi fandt i b) k' og [ester] kan vi udregne via det nyligt fundne volumen, og stofmængden af ester ved start i eksperiment 1. Heraf bestemmes k, og jeg får k=0,0546s^-1.
Halveringstiden i eksperiment II findes nu ved at sige T(1/2)=ln2/(k*[A]0), hvor [A]0 er koncentrationen af OH- og ester ved start. Halveringstiden giver så 20,15min.

Brugbart svar (1)

Svar #9
26. februar 2006 af Andersfizel (Slettet)

Til #8, jeg har nu fundet hældningen rigtig nok.. der er ingen forskel på (y2-y1)/(x2-x1) og (y1-y2)/(x1-x2) prøv og regn efter.. min fejl var at jeg har regnet med 10tals logartimen først og da halveringen kom valgte jeg at bruge den naturlige logaritme.. jeg får hældningen til 12,05

Brugbart svar (1)

Svar #10
12. november 2010 af mkmk (Slettet)

[OH-] = 1,06*10^-5M

hvordan får du OH til det ?

Skriv et svar til: aug 2001

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.