Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Соломонов Б.Н - 29 стр.

Работа 4. Изучение кинетики реакции омыления уксусноэтилового эфира
                 щелочью методом потенциометриии

    Реакция окисления уксусноэтилового эфира протекает по уравнению
             CH 3 COOC 2 H 5  NaOH  CH 3 COONa  C 2 H 5 OH
    Данная реакция практически необратима, протекает с заметной
скоростью и является реакцией второго порядка. В общем случае выражение
для скорости этой реакции можно записать
                                       dCщ
                                  W        kCщ C эф                 (43)
                                        dt
    Для определения частного порядка реакции по гидроксид-иону и
константы скорости применяется "метод избытка реагента". При избытке
эфира уравнение для константы скорости будет иметь вид
                                       dC щ
                                  W        k1C щ ,                  (44)
                                        dt
где k1  kCэф , и кинетика этой реакции будет подчиняться кинетике реакции
первого порядка, а выражение для константы скорости будет
                                             0
                                        1 Cщ
                                    k1  ln                                             (45)
                                        t Сщ
    В данной работе концентрация щелочи определяется методом
потенциометрии. В качестве индикаторного используется стеклянный
электрод. Потенциал стеклянного электрода зависит от активности ионов
водорода:
                                              RT
                                E ст  Е ст
                                         0
                                                  ln a H          (46)
                                               F
    Активность ионов водорода связана с активностью гидроксид-ионов
                                    K  a H  a OH                 (47)
где K - ионное произведение воды, величина постоянная при заданной
температуре. Из уравнения (47) находим концентрацию ионов водорода и
подставляем в (46):
                                     RT           RT
                       Е ст  Е ст
                                0
                                         ln K       ln a OH   E ст
                                                                    01
                                                                        b ln aOH  ,   (48)
                                       F          F
                                           RT               RT
                             01
                       где E ст    Е ст
                                      0
                                              ln K ; b 
                                            F               F
    Таким образом, мы установили, что потенциал стеклянного электрода
линейно зависит от концентрации гидроксид-ионов.


                                          29