DWMED

Aby wyznaczyć równanie kinetyczne reakcji utleniania etanolu jonami Cr₂O₇^2–, do wodnego roztworu zawierającego K₂Cr₂O₇ i kwas siarkowy(VI) dodano nadmiar alkoholu etylowego. Z mieszaniny reakcyjnej w równych odstępach czasu pobierano po 10 cm³ roztworu i oznaczano stężenie nieprzereagowanych anionów metodą jodometryczną. Ta metoda polega na dodaniu nadmiaru jonów I^– do roztworu zawierającego utleniacz, a następnie – na oznaczeniu ilości wydzielonego jodu. W tym celu mieszaninę reakcyjną miareczkuje się roztworem Na₂S₂O₃ o znanym stężeniu, w obecności skrobi jako wskaźnika. Zachodzą wówczas reakcje opisane równaniami:

Cr₂O₇^2– + 6I^– + 14H⁺→ 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O

2S₂O₃^2– + I₂ → S₄O₆^2– + 2I^–

Po wykonaniu opisanego doświadczenia ustalono, że w warunkach doświadczenia utlenianie etanolu przez Cr₂O₇^2– przebiega według równania kinetycznego:

Na wykresie przedstawiono zależność szybkości reakcji 𝑣 od stężenia molowego jonów Cr₂O₇^2–

Na podstawie: M. Hassan, A.N. Al-Hakimi, M.D. Alahmadi, S. Afr. J. Chem., 64 (2011) 237.

Stężenie jonów Cr₂O₇^2– w dowolnym momencie trwania reakcji obliczano z zależności:

We wzorze c₀ oznacza początkowe stężenie jonów Cr₂O₇^2–, 𝑘 jest stałą szybkości reakcji, a 𝑡 to czas (wyrażony w minutach). Do wykonania opisanego doświadczenia użyto roztworu, w którym początkowe stężenie jonów Cr₂O₇^2– było równe 0,025 mol∙dm^–3.

Oblicz, jaką objętość roztworu Na₂S₂O₃ o stężeniu 𝟎,𝟎𝟎𝟏𝟎 𝐦𝐨𝐥∙𝐝𝐦^–𝟑 zużyto do zmiareczkowania 10 𝐜𝐦^𝟑 roztworu pobranego po 𝟏𝟎 minutach trwania reakcji utleniania etanolu jonami dichromianowymi(VI).