obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Karolina721
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 184
Rejestracja: 29 mar 2012, o 21:55
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Lublin
Podziękował: 31 razy

obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Post autor: Karolina721 »

W temperaturze \(\displaystyle{ 298 K}\) stała szybkości zmydlania octanu etylu roztworem ługu sodowego wynosi \(\displaystyle{ 0,228 \frac{ dm^{3} }{mol \cdot min}}\). Po jakim czasie roztwór octanu etylu o stężeniu \(\displaystyle{ 0,03 \frac{mol}{ dm^{3} }}\) ulegnie w \(\displaystyle{ 15 \%}\) zmydleniu przy użyciu roztworu \(\displaystyle{ NaOH}\) o stężeniu \(\displaystyle{ 0,01 \frac{mol}{ dm^{3} }}\) w temperaturze \(\displaystyle{ 310 K}\) ? Energia aktywacji tej reakcji wynosi \(\displaystyle{ 65000 \frac{J}{mol}}\).
pesel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1707
Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 412 razy

obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Post autor: pesel »

W jakim stosunku objętościowym zmieszano r-ry octanu etylu i zasady sodowej?
Karolina721
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 184
Rejestracja: 29 mar 2012, o 21:55
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Lublin
Podziękował: 31 razy

obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Post autor: Karolina721 »

w stosunku 1:1
pesel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1707
Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 412 razy

obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Post autor: pesel »

\(\displaystyle{ A+B \to produkty}\)

\(\displaystyle{ A}\) - octan etylu

\(\displaystyle{ B}\) - NaOH

Najpierw obliczamy stałą szybkości w temperaturze \(\displaystyle{ T_{2}=310K}\) mając stałą szybkości w temperaturze \(\displaystyle{ T_{1}=298K}\). Zgodnie z równaniem Arrheniusa mamy:

\(\displaystyle{ k=Ae^{ -\frac{E_{a}}{RT} }}\)

W temperaturze \(\displaystyle{ T_{1}}\) mamy:

\(\displaystyle{ k_{1}=Ae^{ -\frac{E_{a}}{RT_{1}} }}\)

W temperaturze \(\displaystyle{ T_{2}}\) mamy:

\(\displaystyle{ k_{2}=Ae^{ -\frac{E_{a}}{RT_{2}} }}\)

Dzieląc stronami i po prostych przekształceniach dostajemy równanie:

\(\displaystyle{ ln \frac{k_{1}}{k_{2}}=lnk_{1}-lnk_{2}=- \frac{E_{a}}{R} \left ( \frac{1}{T_{1}}-\frac{1}{T_{2}} \right )}\)

z którego obliczamy \(\displaystyle{ k_{2}}\)

\(\displaystyle{ ---------------------------------------}\)

Liczymy stężenia początkowe reagentów (zmieszanych w stosunku objętościowym 1:1 czyli V:V):

\(\displaystyle{ [A]_{o}= \frac{0.03 \ mol/dm^{3} \cdot V}{V+V}=0.015 \ mol/dm^{3}}\)

\(\displaystyle{ n_{A,o}= [A]_{o} \cdot 2V}\)

\(\displaystyle{ _{o}= \frac{0.01 \ mol/dm^{3} \cdot V}{V+V}=0.005 \ mol/dm^{3}}\)

\(\displaystyle{ n_{B,o}= _{o} \cdot 2V}\)

Dla przypadku gdy \(\displaystyle{ [A]_{o} \neq _{o}}\) równanie kinetyczne drugiego rzędu (takiego typu jak nasze) ma następujące rozwiązanie:

\(\displaystyle{ ln \frac{[A]_{o}}{_{o}[A]} = k \left (_{o}-[A]_{o} \right ) \cdot t}\)

gdzie \(\displaystyle{ [A]}\) i \(\displaystyle{ }\) oznaczają stężenia odpowiednich reagentów po czasie \(\displaystyle{ t}\).

\(\displaystyle{ A}\) ma ulec zmydleniu w 15% czyli ubędzie go:

\(\displaystyle{ 0.15 \cdot n_{A,o}= 0.15 \cdot [A]_{o} \cdot 2V}\)

toteż:

\(\displaystyle{ [A]= \frac{[A]_{o} \cdot 2V-0.15 \cdot [A]_{o} \cdot 2V}{2V}=0.85 \cdot [A]_{o}=0.85 \cdot 0.015 \ mol/dm^{3}=0.01275 \ \ mol/dm^{3}}\)

\(\displaystyle{ B}\) ubyło tyle moli ile ubyło \(\displaystyle{ A}\) toteż:

\(\displaystyle{ = \frac{_{o} \cdot 2V-0.15 \cdot [A]_{o} \cdot 2V}{2V}=_{o}-0.15 \cdot [A]_{o}=0.005 \ mol/dm^{3}-0.15 \cdot 0.015 \ mol/dm^{3}=0.00275 \ mol/dm^{3}}\)

Mamy wszystko, wstawiamy do podanego wcześniej rozwiązania równania drugiego rzędu i wyznaczamy z niego czas po jakim nastąpi 15% zmydlenie.

BTW:

Fajny link na ten temat + wyprowadzenia rozwiązań równań kinetycznych:

kreisel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 5
Rejestracja: 30 maja 2014, o 18:00
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków

obliczyć czas reakcji zmydlania octanu etylu

Post autor: kreisel »

Stała szybkości zmydlania octanu etylu ługiem sodowym wynosi 2,307 w temperaturze 282,6 K i 3,204
w temperaturze 287,6 K. W jakiej temperaturze stała szybkości wynosi 4?-- 3 cze 2014, o 17:55 --Zad 2. Oblicz do jakiej wartości należy obniżyć temperaturę prowadzenia zasadowej hydrolizy propionianu metylu aby jej szybkość wyniosła 2,025 dm3/mol*s jeśli wiadomo że obniżenie temperatury prowadzenia procesu z 297,5 K do 285,7 K obniża wartość stałej z 4,05 dm3/mol*s do 2,733 dm3/mol*s
ODPOWIEDZ