CINETICA DE LA SAPONIFICACION DE UN ESTER
METODO QUIMICO
Objetivo:
Determinación de la constante de velocidad y el orden global de reacción de la saponificación del acetato de etilo en medio básico
Fundamento Teorico: La saponificación es una reacción química entre un éster de ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o alcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso.
La saponificación de un éster, en este caso del acetato de etilo, puede representarse: CH3COOC2H5 + OH- C2H5OH + CH3COO-
Se mezclan soluciones de acetato de etilo y de hidróxido de sodio de concentraciones iguales. A tiempos determinados se extraen muestras del sistema y se determina la concentración de oxhidrilo. Las muestras se vierten sobre un exceso de ácido valorado para interrumpir la reacción y se halla la concentración del álcali, titulando por retorno el exceso de ácido.
Se calcula la constante de velocidad. MATERIALES Y REACTIVOS
Instrumental REACTIVOS
1 pipeta de 25 ml graduada Solución de NaOH 0.02 N (f = 1) 1 pipeta de 50 ml aforada Solución de NaOH 0.01 N valorada 9 erlenmeyers de 250 ml Solución de HCl 0.005N valorada 1 bureta de 25 ml Acetato de etilo 2 matraces aforados de 200 ml Fenolftaleína 1% 1 matraz de 500 ml
1 cronómetros
PROCEDIMIENTO.-
Se utilizan soluciones de igual concentración inicial. Se preparan 200 ml de sc. de NaOH 0.02 N (f = 1) y 200 ml de sc. de acetato de etilo de igual concentración que la solución anterior (0.02 N) por pesada directa.
Se termostatizan éstas a 25ºC durante 45 minutos. Se preparan además 9 erlenmeyers de 250 ml, numerados y con 50 ml de HCl 0.005 N valorado. Una vez termostatizadas, se vierte la solución de NaOH sobre la de acetato de etilo. Al final del agregado de la solución, se lee el tiempo de mezclado (t mezclado). Se tapa el erlenmeyer, se agita vigorosamente durante unos segundos y se vuelve a colocar en el termostato. Se extraen muestras con una pipeta de 25 ml de un solo enrase y de escurrimiento rápido a los 7, 9, 11, 13, 17, 22, 27, 33 y 40 minutos y se colocan en cada uno de los erlenmeyers con HCl.
Se registra mediante el cronómetro que funciona sin interrupción los tiempos t’ en que se inician los agregados y los lapsos t’ que duran dichas operaciones. El erlenmeyer se destapa únicamente durante la toma de muestra.
Se valora el exceso de ácido con NaOH 0.01 N usando fenolftaleína como indicador. Se considera el punto final de la titulación cuando existe persistencia de color durante un minuto.
Cálculos:
En el intervalo 0 - t mezclado la concentración del reactivo agregado varía entre 0 y un valor próximo a la concentración inicial. Se considera que la reacción comienza en el instante t mezclado/2, con concentración igual a “a”. La interrupción de la reacción demora un tiempo t’, correspondiente al agregado de la muestra sobre el ácido; se considera por lo tanto que t’ + t’/2 es el tiempo de interrupción de la reacción. Por lo tanto, t, tiempo de la ecuación cinética, es:
t = t’ + ½ t’ - ½ t mezclado
La concentración inicial es a = 0.01 N por la mezcla de iguales volúmenes de éster y álcali. Se realiza la siguiente tabla:
T (ºC) =
N t’ (min) t’ ½ t’ t VNaOH (ml) (a - x) x k 1 7
f (HCL) =
f (NaOH) =
t mezclado=
2 9
3 11
4 13
5 17
6 22
7 27
8 33
9 40
1. Se calcula analíticamente k x 1
a(a x) t
l a(a x)
2. Se grafica
f
t
x
Se comparan los valores obtenidos gráfica y analíticamente.
Se compara el valor obtenido con el método conductimétrico.
