Springen naar inhoud

Kolbe elektrolyse van acetaat


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Erik22

    Erik22


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 maart 2005 - 21:29

Hallo,

Ik ben al enige tijd bezig met de electrolyse van acetaat ionen in het aparaat van Hoffman. Even voor de duidelijkheid, bij deze elektrolyse ontstaat er (o.a.) ethaangas en koolstofdioxide, terwijl acetaat als reductor reageert:

CH3COO- --> e- + CH3COO* (radicaal)

CH3COO* --> CH3* + CO2(g)

2 CH3* --> C2H6 (g)

waarbij dus de verhouding ethaan:koolstofdioxide, 1:2 is (voor 1 molecuul ethaangas zijn 2 methylradicalen nodig die samen met 2 CO2 moleculen reageren).

Nu heb ik in een artikel gelezen dat de hoeveelheid ethaangas die ontstaat sterk afhangt van de pH van het mengsel: als je de electrolyse-reactie laat verlopen met 3M azijnzuur en 1.5 M acetaat-oplossing werkt het het beste, echter als je meer acetaat neemt, waardoor het mengsel (dat je in het aparaat van Hoffman doet) basischer wordt.

Nu is mijn vraag: waarom is bovenstaande reactie nou afhankelijk van de pH: de radicaalreacties hebben toch niks met pH te maken??!!!


Ps. Antwoord alstublieft, ik heb al verscheidene forums geprobeerd. Als je het niet weet, misschien dat je me dan kan helpen aan wat links/info op het internet?

Veranderd door Beryllium, 14 maart 2005 - 21:44


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 14 maart 2005 - 21:43

Ik ben niet zeker, maar ik denk dat het te maken heeft met het vrijkomen van CO2. In zure omgeving komt CO2 echt als gas vrij. In een basischeģ oplossing kan er ook een evenwicht optreden met water, als in CO2 + H2O --> HCO3- + OH-.
De zure omgeving voorkomt dit evenwicht, dus "trekt" de reactie naar de CO2-zijde. Zo krijg je een snelle en aflopende reactie.

PS
Kijk nog eens hoe je sub- en superscript gebruikt: helpfunctie
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 14 maart 2005 - 21:48

Nu heb ik in een artikel gelezen dat de hoeveelheid ethaangas die ontstaat sterk afhangt van de pH van het mengsel: als je de electrolyse-reactie laat verlopen met 3M azijnzuur en 1.5 M acetaat-oplossing werkt het het beste, echter als je meer acetaat neemt, waardoor het mengsel (dat je in het aparaat van Hoffman doet) basischer wordt.


Bedoel je dat wanneer je meer acetaat neemt waardoor het mengsel basischer wordt de reactie minder goed verloopt?

Volgens mij moet je ook rekening houden met de reactie aan de andere electrode:

2 H+ + 2e- -> H2(g)

Deze reactie verloopt beter in zuur milieu, terwijl de oxidatie van azijnzuur beter in basisch milieu verloopt. Het best verloopt dan de totaalreactie bij een optimale pH ergens daar tussenin.

k ben niet zeker, maar ik denk dat het te maken heeft met het vrijkomen van CO2. In zure omgeving komt CO2 echt als gas vrij. In een basischeģ oplossing kan er ook een evenwicht optreden met water, als in CO2 + H2O --> HCO3- + OH-.
De zure omgeving voorkomt dit evenwicht, dus "trekt" de reactie naar de CO2-zijde. Zo krijg je een snelle en aflopende reactie.


Volgens mij is dit niet snelheidsbepalend in de reactie.

#4

Erik22

    Erik22


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 14 maart 2005 - 23:33

Die laatste post zou goed kunnen, maar in het experiment bepalen ze steeds het percentage ethaangas dat ontstaan is tov de hoeveelheid die zou moeten zijn ontstaan: dus waarschijnlijk hebben ze dat uitgerekend met de gemiddelde stroom en dan de tijd. (dan weet je hoeveel mol elektronen er hebben gereageerd, en dus hoeveel mol).

Om dan te verklaren dat er niet voor 100% ethaangas ontstaat uit de CH3COO* radicalen is dat er andere terminatie reacties optreden die andere stoffen produceren (dus er reageert dan wel acetaat weg, maar er wordt geen ethaangas gevormd).


Misschien is overigens dit een verklaring voor het 'pH-probleem':



Bij basisch milieu is er ook OH- aanwezig in de oplossing. Nu is dit tevens een reductor, net als CH3COO- dus. OH- staat bij o.40 V, het kan natuurlijk zijn dat het een sterkere reductor is dan acetaat en dat dit er voor zorgt dat er helemaal geen acetaat reageert: de OH is tenslotte de sterkste reductor!!

MAAAAAr ik kan nergens vinden wat de elektrode potentiaal is van (de organische binding) acetaat of CH3COO- . Misschien weet jij hier iets op?



Bedankt!!!

#5

Erik22

    Erik22


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 maart 2005 - 17:35

Hallo,

Ik heb echt antwoord nodig, weet iemand iets?

#6

DrQuico

    DrQuico


  • >1k berichten
  • 2952 berichten
  • VIP

Geplaatst op 15 maart 2005 - 20:50

Ik weet zo ook de standaard electrode potentiaal van het acetaat-ion ook niet, maar jouw verklaring waarbij in basischer milieu ook zuurstof naast ethaan en CO2 aan de electrode wordt gevormd is erg plausibel.

De standaard electrode potentiaal voor de vorming van zuurstof is gevoelig voor veranderingen in pH. Waarschijnlijk gevoeliger dan de electrode potentiaal van het acetaation.

Ik denk niet dat eventuele nevenreacties van je radicalen (vorming methaan of methanol) in erg grote mate afhankelijk zijn van de pH.

#7

Erik22

    Erik22


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 maart 2005 - 22:38

Hallo,

Heeft u misschien de mogelijkheid om achter de elektrodepotentiaal van acetaat te komen. Ik heb bij mij school gekeken in de Handbook of Chemics and Physics, 50th edition, en daar staat het niet in. Dus ik moet een andere (betere) bron hebben. Maar DAT is lastig!! Misschien dat u toegang heeft tot een bron waar de redox standaard potentialen van organische bindingen (acetaat is genoeg hoor) in te vinden zijn?

Zo jah, ik ben u eeuwig dankbaar.!! :-) Het is op internet NIET te vinden... ellende ...


Bedankt,

Erik van Poelgeest





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures