Hydrolyse von tertiärem Butylchlorid

1. Geräte und Chemikalien:

Leitfähigkeitsmessgerät, Becherglas (100 mL), Stoppuhr, Pipetten(1 mL und 10 mL), Messzylinder (100 mL)

Lösung von 1 mL tert. Butylchlorid in 99 mL Aceton (Volumenanteil = 1%):
Lösung von 10 mL Aceton in 40 mL demineralisierten Wasser

tert. Butylchlorid:
Dichte = 0,847 g/mL
M = 92,57 g/mol

2. Versuchsdurchführung:

Das Becherglas und die Sonde des Leitfähigkeitsmessgerätes sind sorgfältig mit demineralisiertem Wasser zu reinigen.
In das Becherglas wird die Lösung von Aceton in Wasser gegeben. Die Leitfähigkeit dieser Lösung wird gemessen (Nullwert).
Danach wird zu dieser Lösung genau 1 mL der Lösung von tert. Butylchlorid in Aceton zugegeben, wobei die Stoppuhr in Gang gesetzt wird.
In etwa jede volle Minute wird die Leitfähigkeit gemessen, bis keine nennenswerte Zunahme der Leitfähigkeit mehr festzustellen ist (nach ca. 20 Minuten). Die Werte (Zeit und Leitfähigkeit) werden in einer Tabelle festgehalten.

3. Auswertung:

1. Die Reaktionsgleichung wird aufgestellt.
2. Von den gemessenen Leitfähigkeiten wird der Nullwert abgezogen.
3. Die so korrigierten Leitfähigkeiten werden in geeigneter Weise gegen die Zeit aufgetragen.
4. Die jeweiligen Konzentrationen von tert. Butylchlorid werden aus obigen Angaben und den Leitfähigkeiten berechnet.
5. Die Konzentration von tert. Butylchlorid wird in geeigneter Weise gegen die Zeit aufgetragen.
6. Von den Konzentrationen wird der nat. Logarithmus ln(c) gebildet. Diese Werte werden gegen die Zeit aufgetragen
7. Welche Folgerungen kann man daraus über die Reaktionsordnung ziehen?
8. Die Geschwindigkeitskonstante wird bestimmt.

4. Beispiel:

Zeit / korrigierte Leitfähigkeiten

zu 5.

Die Ausgangskonzentration von tert. Butylchlorid beträgt c = 1,8 * 10^-3 mol/L
Kurve 1 gibt die Messreihe wieder und Kurve 2 ist die e-Funktion, die über eine exponentielle Regression ermittelt wurde.