Kinetik - MWG - Fragen - Esterreaktion

Aufgabe 1

Zur Untersuchung des Ablaufs der Esterreaktion werden 19,7 ml Methanol (das enstpricht 0,5 mol) und 18,8 ml Methansäure (0,5 mol) vermischt. (t = 0) . Mann entnimmt in gewissen Zeitabständen mit einer Pipette 3 ml Proben aus dem Reaktionsgemisch und titriert sie mit 1 mol/l NaOH.

t (min) 0 2 5 10 15 20 25 35

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NaOH 38,8 27,0 20,8 19,6 19,1 18,8 18,8

(Verbr.)

ml

a)Zeichne ein Diagramm zur Veranschaulichung des Versuchsergebnisses.

b)Beschreibe mit Hilfe dieses Diagramms das Ergebnis des Versuches und werte es allgemein hinsichtlich des Verlaufs chemischer Reaktionen aus.

c) Bestimme die Reaktionsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 5 min. Erläutere die Aussage des berechneten Wertes.

d)Berechne die Gleichgewichtskonstante dieser Reaktion und erläutern Sie deren Aussage.

e)Berechne die Ausbeute dieser Reaktion bezogen auf 1 mol Säure in Prozent, wenn man

- 1 mol Säure und 1 mol Alkohol einsetzt

- 1 mol Säure und 2 mol Alkohol einsetzt.

Aufgabe 2

Ausbeuteberechnung

Berechne die Ausbeute einer Esterreaktion bezogen auf die eingesetzte Säure in Prozent , wenn die Gleichgewichtskonstante 3 * 10 1 beträgt und 1 mol Alkohol und 3 mol Säure eingesetzt werden.

Aufgabe 3

Ausbeuteberechnung

Bei einer Esterreaktion (äquimolarer Ansatz, K = 5,6) wird durch Einsatz eines wasserentziehenden Mittels die Konzentration von Wasser auf 0,08 mol gehalten. Berechne die Ausbeute an Ester bezogen auf die eingesetzte Säure mit und ohne den Einsatz dieses Mittels.

Aufgabe 4

Fragen

Was versteht man unter der Reaktionsgeschwindigkeit?

Was passiert bei einer Titration?

Wie verfolgt man den Ablauf der Esterreaktion?

Wie lange benötigt ein Lichtstrahl von der Sonne bis zur Erde?

Welche Aussage macht das Massenwirkungsgesetz?

Wovon hängt die Reaktionsgeschwindigkeit ab?

Was versteht man unter Konzentration

Warum ist der Begriff Massenwirkungsgesetz eigentlich irrenführend?

Welche Aussage macht die Gleichgewichtskonstante über eine Reaktion?

Wozu benötigt man einen Rückflusskühler?

Was ist ein Lösungsvermittler?

Wodurch wird der Siedepunkt eine Stoffes bestimmt?

Warum fühlt sich Wasser mit einer Temperatur von 20°C kälter an als Luft mir der gleichen Temperatur?

Hausaufgabe

Aufgabe 1

1. Berechne die Molarität (mol/l) der eingesetzten Säure

2. 29 ml Ethanol, 33 ml Aceton und 28 ml Essigsäure werden einige Stunden unter dem Rückflußkühler erhitzt. Nachdem sich das Gleichgewicht eingestellt aht, entnimmt man dem REaktionsgemisch eine Probe von 5 ml, die man mit 0,1 mol/l NaOH titriert. Man verbraucht 18,5 ml NaOH.

Dichten: Essigsäure(CH3COOH) 1,05 g/ml

Ethanol (C2H5OH) 0,789 g/ml

Atommassen: H 1u, C 12u, O 16u

a)Formulieren Sie das Massenwirkungsgestz für die obige Reaktion, erläutern Sie seine Aussage und erläutern Sie auch in diesem Zusammenhang den Begriff "chemische Gleichgewicht".

b)Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante aus den obigen Daten und erläutern Sie seine Aussage für die obige Reaktion.

c)Brechne Sie, wie groß die Ausbeute dieser Reaktion bezogen auf 1 Mol Säure ist, wenn man - pro mol Säure 1 mol Alkohol einsetzt.

- pro mol Säure 3 mol Alkohol einsetzt.

Falls Sie b) nicht lösen konnten, rechen Sie mit einer Konstante von K = 2,37.

d)Welche Funktion hat das Aceton bei diesem Versuch?

Aufgabe 3

Leite das MWG aus der Esterreaktion über die Reaktionsgeschwindigkeit ab und erläutere seine Aussage. Begründe insbesondere, weshalb das chemische Gleichgewicht ein dynamisches Gleichgewicht ist. Welche Bedeutung haben die einzelnen verwendeten Konstanten und wie werden sie benannt?

Aufgabe 4

Welche Werte kann die Gleichgewichtskonstante einer Reaktion annehmen und welche Aussage kommt ihr dann zu?

Aufgabe 5

Eine Esterreaktion hat die Gleichgewichtskonstante 2,3. Wieviel Prozent der Ausgangsstoffe reagieren bei äquimolarem Ansatz zu Ester?

Aufgabe 6

Erläutere das Prinzip vom kleinsten Zwang (Prinzip von Le Chatelier) an folgendem Beispiel:

Eine Esterreaktion hat die Gleichgewichtskonstante 1,5.

a)Wie groß ist die Ausbeute in Prozent (immer bezogen auf 1 mol Säure),

- wenn 2 mol Säure und 2 mol Alkohol eingesetzt werden.

b) wenn 6 mol Säure und 2 mol Alkohol eingesetzt werden.

c) wenn durch Einsatz eines wasserentziehenden Mittels die Konzentration von Wasser im Reaktionsgemisch auf 0,01 mol/l gehalten wird.

Aufgabe 7

Unter welchen Bedingungen gilt die Gleichgewichtskonstante?

Aufgabe 8

Berechne die Gleichgewichtskonstante einer Esterreaktion, bei der man jeweils 2 mol Säure und Alkohol eingesetzt hat. Hat sich das Gleichgewicht eingestellt, findet man noch 0,3 mol Säure.

Aufgabe 9

Berechne die Gleichgewichtskonstante einer Esterreaktion, bei der man 2 mol Säure und 3 mol Alkohol eingesetzt hat. Hat sich das Gleichgewicht eingestellt, findet man noch 0,8 mol Säure.

Aufgabe 10

Die Gleichgewichtskonstante einer Esterreaktion hat den Wert 3,5. Wieviel g Wasser befinden sich im Reaktionsgemisch nach Einstellen des Gleichgewichts, wenn man 5 mol Säure und 5 mol Alkohol einsetzt?

Berechne: