[scheikunde] vaststellen evenwicht ester

[Zaza1]

Hallo,

Op school hebben we een proef gedaan over esterevenwichten. nu moeten we een vraag daarover beantwoorde.

Die luid als volgt:

Hoe zou je expirimenteel kunnen bepalen dat bij de bereiding van een ester het evenwicht is bereikt?

Wij dachten zelf door het evenwicht te verstoren, of de concentraties te meten.

Want als de concentraties niet meer veranderen in de tijd, is het evenwicht bereikt. Maar we weten het niet zeker, en we weten ook niet hoe..

Heeft iemand nog een idee?

Groetjes!

[Napoleon1981]

Door de concentratie van product en reactant te meten, met bijvoorbeeld een of UV. Kijk bij LC wel uit voor hydrolyse in je LC.

Evenwicht verstoren? Hoe meet je dan waar het evenwicht ligt?

Je zou ook nog een evenwicht kunnen bepalen door de heen en terug gaande rate constant te meten.

[Zaza1]

Hallo!

Bedankt voor je antwoord.

Ik snap alleen niet echt wat je bedoelt met het product, de reactant, de UV, de LC en de rate? Sorry, mijn chemische kennis is nogal beperkt.



Groetjes

[Beryllium]

Het product is precies dat: wat wordt gevormd in de reactie.

Reactanten reageren tot het product.

Voor de termen UV en (HP)LC kun je het beste eens op het forum zoeken, want daar staat al veel op.

Rate is het Engelse woord voor reactiesnelheid.

Desalniettemin, denk ik dat voor jou het bepalen van de concentraties van de verschillende componenten de beste aanpak zal zijn.

Nou gaan we verder: wat denk jij nodig te hebben om de concentratie(s) van je stof(fen) te kunnen bepalen?

[Zaza1]

Wat ik nu weet :

er is evenwicht is bereikt als de concentraties van de stoffen niet meer veranderen in de tijd. De heengaande reactie verloopt dan net zo snel als de teruggaande reactie. De reactiesnelheden van de heengaande en teruggaande reactie zijn net zo groot.

Kan ik niet de concentratie van bijvoorbeeld azijnzuur bepalen door de pH te meten? Als de pH gelijk blijft, kan het toch zijn dat er evenwicht is bereikt?

Maar ik zou echt niet weten hoe ik de concentraties van de andere stoffen kan bepalen. Het zijn geen basische oplossingen..dus met pH bepalen kom ik niet ver.

[Nikkie V5]

Maar misschien is het wel zo, dat als de concentratie van azijnzuur niet meer veranderd, dat de rest ook niet zal veranderen, ten minste als het evenwicht is bereikt toch?

Dus dan zou je aan de pH van het zuur toch genoeg hebben?

[Fuzzwood]

Wat ik nu weet :

er is evenwicht is bereikt als de concentraties van de stoffen niet meer veranderen in de tijd. De heengaande reactie verloopt dan net zo snel als de teruggaande reactie. De reactiesnelheden van de heengaande en teruggaande reactie zijn net zo groot.

Kan ik niet de concentratie van bijvoorbeeld azijnzuur bepalen door de pH te meten? Als de pH gelijk blijft, kan het toch zijn dat er evenwicht is bereikt?

Maar ik zou echt niet weten hoe ik de concentraties van de andere stoffen kan bepalen. Het zijn geen basische oplossingen..dus met pH bepalen kom ik niet ver.

Je meet de pH van een oplossing, niet van de stoffen apart. Wanneer je dan gaat rekenen, neem je aan dat die pH van alleen azijnzuur afkomt. Hebben jullie overigens geen sterk zure katalysator als zwavelzuur gebruikt? Met de hoeveelheid ester heb je trouwens al genoeg. Aangezien je weet dat het 1:1 reageert betekent dat elke mol ontstane ester staat voor elke mol verdwenen azijnzuur en ethanol en elke mol ontstane water. Als het goed is weet je met hoeveel mol van je reactanten begonnen bent en kun je dus de eindhoeveelheden uitrekenen.

Maar je zult sowieso al een onnauwkeurigheid meenemen wanneer je niet volkomen droog gewerkt hebt: onder stikstof gewerkt, volledig droog glaswerk, volledig droge reactanten, enz.

[Napoleon1981]

pH is een hele slechte manier om dit te meten. pH heeft een logaritmische schaal, dus kleine afwijkingen worden al snel heel groot. Zoals FsWd al zei, waarschijnlijk heb je een catalysator gebruikt, en gaat dit ook niet. pH is een maat voor de H₃O⁺ concentratie, en je werkt in organische oplosmiddelen dus dit gaat ook niet.

Wel goed bedacht overigens

[Zaza1]

Ok, bedankt!

Dus als ik de concentratie van de hoeveelheid gevormde ester bepaal

en als deze constant is, weet ik dat het evenwicht is bereikt?

[Fuzzwood]

Dat klopt, want de is heen- en terugreactie is even snel bij het bereik van het evenwicht en het komt er dan op neer dat de concentraties dus niet meer zullen veranderen.

[Zaza1]

Heel erg bedankt, ik snap het nu veel beter!

De concentratie gevormde ester kan ik toch gewoon aflezen?

We hebben namelijk de inhoud van het mengsel ( 40 mL ethanol, 40 mL ijsazijn en 20 mL zwavelzuur) na de proef in een maatcilinder met water gegoten. De ethylester loste als enige niet op en bleef bovenopdrijven. Daardoor konden we het volume gevormde ester aflezen.

Is dit antwoord goed? :

Er is evenwicht is bereikt als de concentraties van de stoffen niet meer veranderen in de tijd. De heengaande reactie verloopt dan net zo snel als de teruggaande reactie. De reactiesnelheden van de heengaande en teruggaande reactie zijn net zo groot.

Men zou kunnen bepalen dat bij de bereiding van ester evenwicht is bereikt door de concentratie van of de reactanten (de stoffen die hebben gereageerd tot het product) of de concentratie van het product (datgene wat is gevormd tijdens de reactie) te meten. In ons geval zou het meten van de hoeveelheid gevormde ester een goede methode zijn om vast te stellen dat er evenwicht is bereikt. Als deze concentratie constant is dan kunnen we vaststellen dat er evenwicht is bereikt, want bij evenwicht veranderen de concentraties van de stoffen niet meer in de tijd.

[Zaza1]

Ik heb nog één vraagje over deze proef:

Bij de bereiding van deze ester was het beginvolume 100 mL (40 mL ethanol, 40 mL azijnzuur, 20 mL zwavelzuur) Tijdens de omzetting in ethylacetaat kan het volume in principe groter of kleiner zijn geworden, omdat de nieuwe stoffen een andere dichtheid hebben.

Moet ik bij het berekenen van de evenwichtsconstante K ook rekening houden met dat nieuwe volume? Zo ja, hoe dan? En zo nee, waarom niet?

Ik denk zelf van niet. Klopt mijn uitleg? :

Bij de omzetting in ethylacetaat, krijgen de stoffen misschien wel een andere dichtheid, maar uiteindelijk neemt het totale volume toe.

De waarde van de evenwichtsconstante K blijft gelijk, omdat de verhouding van de stoffen hetzelfde is, alleen het volume is veranderd, de verhouding niet.

Maar ik denk niet dat dit helemaal klopt, ik snap het zelf niet helemaal

[Beryllium]

Is dit antwoord goed? :

Er is evenwicht is bereikt als de concentraties van de stoffen niet meer veranderen in de tijd. De heengaande reactie verloopt dan net zo snel als de teruggaande reactie. De reactiesnelheden van de heengaande en teruggaande reactie zijn net zo groot.

Men zou kunnen bepalen dat bij de bereiding van ester evenwicht is bereikt door de concentratie van of de reactanten (de stoffen die hebben gereageerd tot het product) of de concentratie van het product (datgene wat is gevormd tijdens de reactie) te meten. In ons geval zou het meten van de hoeveelheid gevormde ester een goede methode zijn om vast te stellen dat er evenwicht is bereikt. Als deze concentratie constant is dan kunnen we vaststellen dat er evenwicht is bereikt, want bij evenwicht veranderen de concentraties van de stoffen niet meer in de tijd.

Lijkt me een goede uitleg!

Moet ik bij het berekenen van de evenwichtsconstante K ook rekening houden met dat nieuwe volume? Zo ja, hoe dan? En zo nee, waarom niet?

Ja, ik geloof dat je daar voor een exact antwoord rekening mee moet houden. Desalniettemin, vraag ik me sterk af of je je om de kleine volumeverandering door het reageren van je stoffen druk moet maken.

En waarom?

Stel, je hebt de reactie A + B >> C. Dan geldt: K = /[A][B].

Evenzo geldt: [C] = hoeveelheid C / volume = HC/V

Je kan aantonen dat de concentraties A, B en C veranderen als je het volume laat veranderen.

[Nikkie V5]

Hallo ik heb samengewerkt met Zaza,

Dus we hebben nu het volgende bedacht:

Ja, er moet wel rekening gehouden worden met de verandering van het volume. Dit komt omdat de concentraties dan ook veranderen. Waardoor de berekening van de waarde van K ook veranderd. Dus als je het exact wil berekenen, moet je inderdaad rekening houden met het feit dat er een volumeverandering optreedt.

***

We willen het eigenlijk ook uitleggen, maar we snappen het laatste zinnetje van je uitleg niet helemaal..

[quote]Evenzo geldt: = hoeveelheid C / volume = HC/V

[/quote]

Wat bedoel je precies met HC/V?

Groetjes!!

[Beryllium]

HC is de afkorting die ik voor 'absolute hoeveelheid C' heb gebruikt, zeg dus maar het aantal mol C. En 'V' is het volume.

Gewoon een korte schrijfwijze...