• 締切済み

はじめまして!!

はじめまして!! 均一触媒反応(酢酸エチルの加水分解反応)の一時反応速度定数の測定について質問があります。 この実験は、うすい塩酸に酢酸エチルを添加して、冷やされた蒸留水が入ったコニカルビーカーにそれをいれて、水酸化バリウムで滴定する。それを10分おきにサンプリングして、反応の変化を見ていくというものです。 質問は幾つかあります。 1、真の反応開始時刻は第一回ののサンプリング時と異なるがなぜそれでもよいのか。 2、塩酸と酢酸エチルの反応液を冷えた蒸留水に入れたら、反応速度は入れる前の何分の1くらいになるか。 3、塩酸と酢酸エチルの反応液を一昼夜放置したら、正確には何%が酢酸に変わると予測されるか。 4、酢酸エチルの加水分解は元来は平衡反応であるが、速度v=k[C2H5COOCH3] とあらわすことができるのはなでか。 すこし、わかりづらい点もありますがよろしくお願いします。

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数14

みんなの回答

noname#110906
noname#110906
回答No.2

一生懸命なのは分かりますが、分かりにくいです。 1 「真の反応開始時刻は第一回ののサンプリング時と異なるがなぜそれでもよいのか。」 →「なぜ」もなにも異なっていて当たり前でしょう。 2→最初から薄めると言うことですか?? それとも、ある時刻になったら薄めると言うことですか?? ちなみに、反応速度は濃度に比例しますから、濃度が1/2になったら、反応速度も1/2になります。いくら話を聞いても、状況が理解できなさそうなので、ご自身で計算してみてください。 3→一昼夜というのが非常に曖昧です。詳しい理論によれば、酢エチの濃度は  (ある時刻tの濃度)=(初期濃度)×e^(-kt) で計算できます。実験で求めたkと、「一昼夜」に当たる時刻tを代入して計算してみてください。

akfu315
質問者

お礼

わかりにくい説明なのに、いろいろ教えてくださってありがとうございました。 本当に助かりました。 これ以上の丁寧な説明は私の力では無理なので、あとは自分で何とかします。 本当にありがとうございました

noname#110906
noname#110906
回答No.1

レポートの課題でしょうか。自分で解決する努力はしましたか? 書かれていることだけでは判断できないことばかりです。 1→そもそも何を言いたいのか分かりません。 2→塩酸、酢酸エチル、蒸留水の量が分からないと計算できません。 3→実験の結果を生かして計算する問題です。 4→はっきりとしたことを言うためには、塩酸、酢酸エチル、蒸留水の量が必要です。一般的にはそう表せるとは限りません。ただ、定番の実験のため、大体の答は分かります。ヒントは、水の量がほかに比べて多い、ということです。

akfu315
質問者

補足

わかりづらい質問で申し訳ありませんでした。 試薬の量は0.5M塩酸100ml、酢酸エチル5ml、蒸留水50mlを使用します。 1、については塩酸と酢酸エチルを混ぜた瞬間を真の反応開始時刻として、塩酸+酢酸エチルをホールピペットでとったときをサンプリング時としてということです。 2,3,は私の調べ不足だとは思うのですが、計算での求め方がよくわかりませんでした。 本当に手間をお掛けしますが、よろしくお願いします。

関連するQ&A

  • 酢酸エチルの反応速度

    加水分解速度の測定の実験をしました。 塩酸を恒温槽を使って一定の温度にたもっておいて、そこに酢酸エチルを加えてよくまぜました。 濁りが消えた時間をt=0として、5分後、10分後、20分後・・・100分後と、水酸化ナトリウムで滴定しました。 この滴定のときに、反応液を5mlとり、水50mlに加えて、これを滴定しました。 この、反応液を多量の水に入れるのは、反応速度を小さくするためとのことでした。 この理由はなんとなくはわかるんですが、レポートに書けるくらいはっきり理解できません。 理由は2つあるらしいのですが、なぜ反応速度がちいさくなるのでしょうか?

  • 酢酸エチルと水酸化ナトリウムの加水分解反応

    薬品物理化学実習で、酢酸エチルと水酸化ナトリウムの加水分解反応を行いました。 その考察でわからない点がいくつかあるため、質問させていただきます。 同級生は皆次の実習や試験勉強で忙しいので、ここで質問させていただきます。 a:酢酸エチルの初期濃度、b:NaOHの初期濃度 x:反応量 です。 ①【水酸化ナトリウム水溶液で逆滴定をする理由】 私個人としては、 反応時間tが∞のとき、酢酸エチルはすべて加水分解され、NaOHのみが残った状態となる。 →それを反応停止液(塩酸)に加え、まだ加水分解に使われていないNaOH(濃度b)を中和する。 →中和後のフラスコには、NaOHを中和せずに残ったHClがある。 →このHClをNaOH水溶液で滴定することで、各段階で残っているNaOH水溶液の濃度b-xを求めることができるため。 と考えたのですが、これで合っていますでしょうか。 ②【酢酸エチルの残存濃度a-xの求め方】 →a-x =(b-x)-(b-a) =(b-x)-(b-x∞) お恥ずかしながら、これは過去問から得た式で、どうしてこのような式になるのかがまったく理解できていません。 ③【滴定したNaOH水溶液の体積がずれた理由】 3通りの温度で11回滴定をしたのですが、そのうち2回、滴定したNaOH水溶液の体積が予想されたよりも少なくなったので、棄却しました。原因を考えてみたのですが、 NaOHの滴定量が少ない →余ったHCl(反応停止液)が少ない →NaOHが想定されたよりも多く酢酸エチルの加水分解に使われた → ここでわからなくなってしまいました。 酢酸エチルが揮発してしまったことで滴定量のズレが生じたなら、 酢酸エチルが揮発して減る →加水分解に使ったNaOHが減る →余ったHCl(反応停止液)が増える →NaOHの滴定量が増える はずだと思います。 ビュレットの目盛りを読み間違えたなどほかの原因があるのかもしれませんが、私はそのときの滴定を実際に行っていないのでわかりかねます。滴定をした本人に聞くのも、責めているようで少しはばかられます。 無知ゆえに稚拙な質問ばかりで恐れ入りますが、ご回答いただければ幸いです。 よろしくお願いいたします。

  • 水素イオン濃度、滴定

    4.4 gの酢酸エチルに塩酸を入れ、43℃にて加水分解反応を開始させた。一定時間ごとに5 mLずつサンプリングし、0.31 mol/dm³のNaOH水溶液で中和滴定を行った。0 minにおける滴下前目盛りは9.80 mL、滴下後目盛りは33.80 mLであった。酢酸エチルと塩酸の混合液の体積は155 mLとする。 反応時間0 minにおける水素イオン濃度[H⁺]は何mol/dm³か。ただし、反応時間0 minでは中和反応は起こっていないとする。 解法と答えをよろしくお願いします。

  • 一次反応速度測定実験の考察

    一次反応速度を測定する実験を行いました. 0.3M水酸化ナトリウムで未知濃度の塩酸溶液を 中和滴定するというものです. 次に同様に先ほどの塩酸溶液に加えて酢酸エチルを加えて 先ほどの水酸化ナトリウムで滴定しました. 酢酸エチルを加えるのですが、 恒温槽でいろいろな時間で温めたものを使用して違いを 調べました. 20分、40分、1時間温めた酢酸エチルを加えてやりました. この実験のことで質問です. (1)実際は酢酸エチルの加水分解が1次反応として扱える理由 (2)1次反応速度定数をこの実験から求める場合、反応開始時刻が重要でない理由 (3)実験中酢酸エチル溶液を多量の水に溶かすと反応速度が小さくなる理由 が分かりません.どなたか分かる方がいらっしゃったら教えてください. お願いします.

  • 酢酸エチルの加水分解の問題です

    お世話になっております。 化学12の新研究にあった、 加水分解の反応速度の問題なのですが、、、 <問題文> 希塩酸を触媒として、温度一定に保ちながら酢酸メチルの加水分解を行った。 CH3COOH + H2O → CH3COOH + CH3OH 反応開始後、30分ごとに反応液の1.0mlをピペットで取り出し、 それを0.02mol/lの水酸化ナトリウム溶液で滴定し、下表のような結果を得た。 反応時間(分) | 0    30    60    90    完了時 滴定量(ml)  | 5.0   9.35   12.95  15.95  30.0 t = 0,30, 60, 90分における酢酸メチルの濃度はそれぞれ何mol/lか。 ただし反応完了時には酢酸メチルは完全に加水分解されているものとする。 という問題です(この続きもありますが最初からもやもやしています) t = 0のときの5mlというのは、塩酸に使っているもので、 t = 完了時に計30mlということは、酢酸エチルが完全に酢酸になったとき その酢酸を中和するのにNaOHは30-5=25ml必要 これからt = 0の酢酸エチルが求まり・・・ という具合にやるみたいですが、 1mlずつとって滴定しているので、 塩酸も酢酸エチルの量も微妙に変わっていかないでしょうか。 どの時間においても、塩酸の滴定に5ml要するというのが腑に落ちません。 たとえば最初酢酸エチル20ml、塩酸10mlの溶液だったとしたら t=0で1ml取り出すと塩酸は10*(1/30)=1/3 = 0.33333・・・ml含まれています。 しかし1ml取り出した溶液においては、 29ml中に塩酸が10 - 1/3 = 9.67ml 含まれているから、 この溶液を次t = 30に1ml取り出してたら、9.67 *(1/29)=0.33345・・・ml その次は・・・ (今計算したら全部0.333まで同じなので、同じとみなしてよい と思えてきました・・) 同じように、酢酸エチル(酢酸)についても、全体量は変わっているから、 完了時に存在している酢酸の量と、t=0における酢酸エチルの量は 等しくないですよね? とてもわかりにくい日本語で恐縮です。 無視できるような僅かな差なので 考慮しなくていいということでしょうか。 ご教授いただけますと幸いです。 よろしくお願いいたします。

  • なぜ触媒に塩酸を用いるのか?

    ・酸触媒下におけるエステルの加水分解 困っています 酸触媒下(塩酸)における、エステル(酢酸エチル)の加水分解を、先日、実験で行いました。 数分おきに酢酸エチル5ml+塩酸95mlの入った三角フラスコから5mlずつ取り出し、水酸化ナトリウムで滴下して生成した酢酸の量を滴定する実験なのですが、ココで疑問があります。 なぜ硫酸ではなく、揮発性の高い塩酸を触媒に用いたのかがわかりません。 どなたか回答お願いします。

  • 有機化合物の加水分解

    分子式がC9H11O2Nの化合物Aは、水、アルカリには溶けないが、希塩酸には溶けた。Aの酸性溶液を氷で冷却しながら亜硝酸ナトリウム水溶液を加え、煮沸した。この反応液を冷却すると化合物Bが得られた。 Bは希塩酸や炭化水素ナトリウム水溶液には溶けないが、水酸化ナトリウム水溶液には溶けた。Bに酢酸と少量の硫酸を加えて温めると、液は酢酸エチルのにおいを発した。また、Bを水酸化ナトリウム水溶液と煮沸したのち酸性にすると、化合物Cが得られた。 >>Bに酢酸と少量の硫酸を加えて温めると、液は酢酸エチルのにおいを発した。 ここの部分がわかりません。 解答では「Bは酸性で加水分解され、加水分解生成物が酢酸と反応して酢酸エチルをつくるからエチルエステルである。 これは一体どういう反応なのでしょうか?Bのヒドロキシ基と酢酸とのエステル化ではないのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 物理化学の活性化エネルギーについて質問です。

    物理化学の活性化エネルギーと反応速度の問題での質問です。 活性化エネルギーが159kj/mol^-1 の反応において、温度が25度から35度にあがると反応速度は何倍になりますか。 ぜひ教えてください。お願いします。 あと、 1、アセトアルデヒドの熱分解反応の機構は複雑であるが、2次反応とみなせる。ある温度での反応で反応開始時のアセトアルデヒドの 分圧が10^4 Pa で30秒後の分圧が0.320×10^4 Pa であった。速度定数を求めよ。また、分圧が初めの1/10になるのに要する時間を求めよ。 2.希塩酸を触媒として多量の水中で酢酸エチルを分解させたところ、50min後に20%が反応した。酢酸エチルの(A)50%(B)75%が加水分解するのに要する時間はいくらか。 3.0.025 mol dm^-3 の酢酸メチル水溶液と0.025 mol dm^-3 の水酸化ナトリウム水溶液との同体積を混ぜる。一定温度で10min後に酢酸エチルが60%分解したものとすると20min後には何%が分解するか。 読みづらくてすいません、お願いします。

  • 酸触媒下におけるエステルの加水分解

    酸触媒下(希塩酸)における、エステル(酢酸エチル)の加水分解を、先日、実験で行いました。 数分おきに酢エチ+塩酸の入った三角フラスコから少量ずつ取り出し、水酸化ナトリウムで滴下して生成した酢酸の量を滴定する実験なのですが、ココで疑問があります。 滴下した水酸化ナトリウムは、触媒として存在している塩酸とは反応しないのでしょうか?

  • 反応速度論

    反応速度定数kを求めるために、塩酸に酢酸エチルを加え、等時間間隔ごとに反応液をとりだし水酸化ナトリウム水溶液で滴定するというような実験をしているのですが、  反応速度を求めるには、他にどのような実験方法があるのでしょうか。 考えられる実験方法をご教授ください。