Työ1/ esteröitymisreaktion tasapainovakion määritys

Ekan työn tarkotus oli määrittää etikkahapon ja metanolin välisen esteröitymisreaktion tasapainovakio K.

Reaktion kemiallinen tasapainohan tarkoittaa sitä, että reaktioseoksessa on tuotteiden lisäks kaikkia lähtöaineita. Aineita on sellaisessa suhteessa, että näyttää kuin reaktio olisi pysähtynyt, mutta oikeasti reaktiota tapahtuu kumpaankin suuntaan samalla nopeudella. Kuvassa on ChemSketchillä mun tekemä reaktioyhtälö etikkahapon ja metaanin esteröitymisreaktiosta. 

'

Jotta tasapainovakio voidaan määrittää, täytyy tietää reaktioseoksessa tasapainohetkellä olevien aineiden ainemäärät. Liuos on hapan, sillä siinä on vetykloridihappoa ja reagoimatonta etikkahappoa. Kun liuos titrataan emäksisellä liuoksella, jonka tarkka konsentraatio tiedetään (standardiliuos, NaOH), voidaan laskea etikka- ja vetykloridihapon yhteenlaskettu ainemäärä, josta saadaan laskettua etikkahapon ainemäärä.

Näin pitkän (ja tylsän) teoriaselityksen jälkeen onkin hyvä kertoa käytännön työn tekemisestä :D

Eka vaihe oli tietenkin kasata titrausvälineistö eli sekoittajan päälle erlenmeyer ja byretti kiinni statiiviin sopivasti. Alla vanhempi kuvia vastaavasta titrausvälineistöstä (:

Seuraavaks me kaadettiin reaktioseos erlenmeyeriin (tuollanen purkki tossa sekottajan pääällä, sisällä lontoonrae näyttämäs et pyörii oikeest) ja huuhdeltiin vedellä (20ml vettä, ei huomioida laskuissa, koska ei ehdi vaikuttaa tasapainoon) mittapullo, jossa reaktioseos oli ollut. Myös huuhteluvesi kaadettiin erlenmeyeriin ja muutaman pisara fenoliftaleiiniliuosta lisättiin indikaattoriks.  Indikaattori muuttaa väriä pH-arvon mukaan.

Seuraava osio oli varsinainen titraus, eli me kaadettiin byrettiin natriumhydroksidiliuosta ja tiputettiin sitä hitaasti tutkittavan liuoksen joukkoon. NaOH:ta tuli tiputettuu hitaasti kauan, kunnes päätettiin laittaa sitä vähän kovemmalla tahdilla. No arvata saattaa miten sitten kävi :D liuos muuttui pinkiksi ihan yhtäkkiä.

Seuraava osio on tää tylsä laskuosio, jonka kemiasta kiinnostumattomat voi skippaa ihan suosiolla :D

Eli ensin laitan tähän tapahtuvien neutraloitumisreaktioiden reaktioyhtälöt ja sitten niitä laskuja. Ensimmäinen on katalyyttinä toimineen suolahapon reaktio ja kuvanmuodossa on ChemSketchillä tehty etikkahapon ja natriumhydroksidin välinen reaktio.

HCl (l) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H₂O(l)

  

Tasapainoreaktion alussa olevia ainemääriä: 

En jaksa rajata ja muokkailla uutta kuvaa. 60,053g/mol oikeasti 60,052g/mol, mutta tulos oikea (:

  

Suolahappoliuos ei ollut 100% happoa vana vesiliuos eli siitä saadaan muutamien tietojen perusteella laskettua veden ja HCl:n ainemäärät 

Titrauksessa kului 29,9ml 1,0M NaOH-liuosta. Se neutraloi etikkahapon ja suolahapon, mutta katalyyttina suolahappo ei kulunut tasapainoreaktiossa.

n(NaOH)=n(HCl+CH₃COOH)=c*V=1,00mol/l*0,0299l=0,0299mol

n(CH₃COOH)=n(NaOH)-n(HCl)=0,0299mol-0,006mol=0,0239mol

Taulukoidaan ennen tasapainoa ja tasapainon jälkeen olevat tulokset

Tilavuudet supistuu pois tasapainovakion lausekkeessa eli taulukossa/laskuissa voidaan käyttää ainemääriä/ainemäärien arvoja.

Taulukon "lopussa" sarakkeen tuloksista lasketaan tasapainovakio K

Tässähän tämä tulos nyt olisi. En osaa arvioida työn onnistumista, koska en tiiä yhtään, mitä luokkaa tuloksen piti olla. Itse raportti on suhteellisen onnistunut vaikka kielen virallisuus vaihtelee. Halusin tehdä raportit blogimuotoon juuri välttääkseni liikaa virallisuutta, joka tekee raportin tylsemmäksi :D joten tällainen tästä ekasta nyt tuli. Laskut tosiaan kuvina, koska ei tämä blogger taida kaavojen muotoiluja tajuta. 

Seuraava postaus on toivottavasti kevyempi ja käsittelee LUMARTS-käyntiä :D ei tässä sitte muuta tällä kertaa