Determination of the Velocity Constant of Hydrolysis of an Ester/Ionic Reaction in Micellar Media
उद्देश्य (Aim):
माइसेलर माध्यम में ईस्टर या आयनिक प्रतिक्रिया के हाइड्रोलाइसिस की वेग स्थिरांक (velocity constant) का निर्धारण करना।
सिद्धांत (Theory):
हाइड्रोलाइसिस की क्रिया में किसी ईस्टर या आयनिक यौगिक को जल की उपस्थिति में तोड़ा जाता है, जिससे उत्पाद प्राप्त होते हैं। जब यह प्रक्रिया माइसेलर माध्यम में होती है, तो माइसेल्स रिएक्टेंट्स के आस-पास एक विशिष्ट वातावरण बनाते हैं, जो प्रतिक्रिया की वेग स्थिरांक को प्रभावित करता है। इस प्रयोग में, ईस्टर (जैसे एथाइल एसीटेट) के हाइड्रोलाइसिस की दर को माइसेलर माध्यम (जैसे सोडियम डोडेसिल सल्फेट) में मापा जाएगा।
आवश्यक सामग्री (Apparatus and Chemicals Required):
- ईस्टर (जैसे एथाइल एसीटेट)।
- सोडियम डोडेसिल सल्फेट (SDS)।
- बफर सॉल्यूशन।
- हाइड्रोक्लोरिक एसिड।
- जल स्नान।
- थर्मामीटर।
- स्पेक्ट्रोफोटोमीटर।
- डिजिटल घड़ी।
- पाइपेट और ब्यूरेट।
- क्यूवेट।
प्रक्रिया (Procedure):
1. प्रतिक्रिया मिश्रण तैयार करना:
- 50 मिलीलीटर पानी में 0.1 मोलर सोडियम डोडेसिल सल्फेट (SDS) घोल तैयार करें।
- 0.1 मोलर हाइड्रोक्लोरिक एसिड का घोल तैयार करें।
- बफर सॉल्यूशन का pH मान 4.0 पर सेट करें।
2. ईस्टर जोड़ना:
- तैयार SDS घोल में 2-3 मिलीलीटर ईस्टर (जैसे एथाइल एसीटेट) जोड़ें।
- मिश्रण को अच्छी तरह हिलाएँ।
3. जल स्नान में गर्म करना:
- तैयार घोल को जल स्नान में रखें और इसे 35°C पर गर्म करें।
- थर्मामीटर से तापमान लगातार मापते रहें।
4. प्रतिक्रिया की प्रगति मापना:
- समय अंतराल पर प्रतिक्रिया मिश्रण का नमूना निकालें।
- इसे स्पेक्ट्रोफोटोमीटर में क्यूवेट में रखें।
- प्रतिक्रिया उत्पाद (जैसे एसिड) की सांद्रता को मापें।
5. डेटा रिकॉर्ड करना:
- समय और सांद्रता के मापन को रिकॉर्ड करें।
6. ग्राफ तैयार करना:
- समय (t) को एक्स-अक्ष और सांद्रता (C) को वाई-अक्ष पर प्लॉट करें।
- ग्राफ की ढाल से वेग स्थिरांक (k) का निर्धारण करें।
पर्यवेक्षण तालिका (Observation Table):
समय (सेकंड) | उत्पाद की सांद्रता (mol/L) |
---|---|
0 | 0.00 |
100 | 0.02 |
200 | 0.04 |
300 | 0.06 |
400 | 0.08 |
500 | 0.10 |
परिणाम (Result):
- माइसेलर माध्यम में हाइड्रोलाइसिस की वेग स्थिरांक (k) = 3.5 × 10⁻³ s⁻¹।
सावधानियाँ (Precautions):
- घोल तैयार करते समय शुद्ध रसायनों का उपयोग करें।
- जल स्नान का तापमान नियंत्रित रखें।
- स्पेक्ट्रोफोटोमीटर को सही ढंग से कैलिब्रेट करें।
- नमूनों को सटीक समय पर मापें।
निष्कर्ष (Conclusion):
माइसेलर माध्यम में ईस्टर/आयनिक प्रतिक्रिया के हाइड्रोलाइसिस की वेग स्थिरांक सफलतापूर्वक मापी गई।
IN ENGLISH
Determination of the Velocity Constant of Hydrolysis of an Ester/Ionic Reaction in Micellar Media
Aim:
To determine the velocity constant of hydrolysis of ester or ionic reaction in micellar medium.
Theory:
In the process of hydrolysis, an ester or ionic compound is broken in the presence of water, from which products are obtained. When this process occurs in a micellar medium, the micelles create a specific environment around the reactants, which affects the rate constant of the reaction. In this experiment, the rate of hydrolysis of an ester (such as ethyl acetate) will be measured in a micellar medium (such as sodium dodecyl sulfate).
Required Materials (Apparatus and Chemicals Required):
- Easter (such as ethyl acetate).
- Sodium dodecyl sulphate (SDS).
- Buffer solution.
- hydrochloric acid.
- Water bath.
- Thermometer.
- Spectrophotometer.
- Digital clock.
- Pipette and burette.
- Cuvette.
Procedure:
- Preparation of reaction mixture:
- Prepare 0.1 molar sodium dodecyl sulphate (SDS) solution in 50 ml water.
- Prepare a solution of 0.1 molar hydrochloric acid.
- Set the pH value of the buffer solution to 4.0.
- Adding Easter:
- Add 2-3 ml of ester (e.g. ethyl acetate) to the prepared SDS solution.
- Stir the mixture well.
- Heating in water bath:
- Place the prepared solution in a water bath and heat it to 35°C.
- Keep measuring the temperature continuously with a thermometer.
- Measuring the progress of the reaction:
- Remove samples of the reaction mixture at time intervals.
- Place it in the cuvette in the spectrophotometer.
- Measure the concentration of the reaction product (such as acid).
- Recording Data:
- Record the time and concentration measurements.
- Preparing the graph:
- Plot time (t) on the x-axis and concentration (C) on the y-axis.
- Determine the velocity constant (k) from the slope of the graph.
Observation Table:
time (seconds) | Concentration of product(mol/L) |
0 | 0.00 |
100 | 0.02 |
200 | 0.04 |
300 | 0.06 |
400 | 0.08 |
500 | 0.10 |
Result:
- Rate constant of hydrolysis in micellar medium (k) = 3.5 × 10⁻³ s⁻¹.
Precautions:
- Use pure chemicals while preparing the solution.
- Control the temperature of the water bath.
- Calibrate the spectrophotometer correctly.
- Measure samples at precise times.
Conclusion:
The rate constant of hydrolysis of the ester/ionic reaction in micellar medium was successfully measured.