|
 |
|
Da li biste mi mogli riješiti ovaj zadatak posto ja nikako ne mogu?
Pri 10.5 stupnjeva pomiješali smo 160 ml otopine natrij-etilata (c(C2H5ONa))=0.4 M i 40ml etanolne otopine metil-jodida (c(CH3I)=1.6 M). brzinu reakcije
C2H5O- + CH3I -> C2H5OCH3 + I-
pratimo tako da povremeno pipetiramo 10ml reakcijske smjese, ispustimo ih u tikvicu s 25ml otopine kloridne kiseline c(HCl)=0.203 M radi pretvorbe etilat-iona u etanol, te titriramo višak kiseline otopinom natrij-hidroksida c(NaOH)=0.102M. Podaci su sljedeći:
|t/ min, utrošak NaOH| 9 19.50| 23, 21.15| 42 23,15| 68 25,25|97 27,40|
Odredite konstantu brzine reakcije
aa) koliki bi dio etilat iona (u postocima) reagirao za 57 minuta
ab) koliki bi bio taj postotak da je koncentracija CH3I bila 2.5 M?
b) pri 17.9 stupnjeva pomiješali smo 100 ml otopine C2H5ONa koncentracije 0.8M i 150cm3 otopine CH3I koncentracije 0.3 M. Koliki će postotak etilat-iona reagirati kroz 57 minuta? usporedite rezultate s aa) i objasnite promjenu. Energija aktivacije za gornju reakciju iznosi 83000 J/mol.
|
|
Ime i prezime:
Dora Štefanac
dora_stefanac@hotmail.com
|
 |
 |
Ovaj zadatak traži dosta računanja, ali daleko od toga da bi bio težak. Samo treba uložiti nešto rada poznavati gradivo (što traži još rada, ali na dulje pruge). Budući da "nikako ne mogu" držim lijenošću, a ne nesposobnošću, dat ću osnovne upute što i kako, a za sve dalje morat ćeš pokazati nekakovu volju da taj zadatak sama riješiš tj. reći što točno ne ide. Ako stvarno ništa ne ide, onda ti treba pomoć malo veća od jednog riješenog zadatka.
Prva je na redu konstanta brzine reakcije. To se najlakše riješi pomoću Excela ili nekog programa za obradu kinetičkih podataka (npr. Origin). Iz zadanih podataka možeš izračunati da su početne koncentracije rektanata jednake (0,32 mol/L), a iz jednadžbe reakcije vidiš da se radi o kinetici drugog reda:
d[EtO−]/dt = − k[EtO−][MeI]
Rješavanjem diferencijalne jednadžbe lako (jer imaš iste početne koncentracije i reaktante koji reagiraju u omjeru 1:1 pa se svodi na oblik dx/dt = − kx2) bi trebala dobiti izraz za brzinu reakcije:
1/c(EtO−) = 1/c0(EtO−) + kt
Sad možeš k onim podacima od titracije. Umjesto volumena lužine, treba ti koncentracija etoksidnih aniona:
c(EtO−) = n(EtO−)/V(uzorak)
= (n(HCl) − n(NaOH))/V(uzorak)
= (c(HCl)V(HCl) − c(NaOH)V(NaOH))/V(uzorak)
Za slučaj da nije jasno iz jednadžbi, polaze od toga da je dio kiseline reagirao s etoksidnim anionima, a ostatak s hidroksidnima, tako da se oduzimanjem jedne množine od množine kiseline dobije ona druga.
Nakon što imaš koncentracije etoksidnih aniona, trebaš samo uzeti njihove inverzne vrijednosti, ubaciti ih u tablicu, nacrtati graf i odrediti mu parametre. Ako si sve dobro radila, trebao bi ispasti pravac određen jednadžbom y = 0,01297x + 3,128). Iz toga ćeš lako izvući konstantu brzine reakcije.
Koliko će materijala izreagirati za 57 minuta dobit ćeš tako da uvrstiš to vrijeme u izraz za brzinu reakcije. Za slučaj s 2,5 mol/l metilnog jodida trebaš se vratiti nekoliko koraka unazad i pozabaviti se nešto složenijom diferencijalnom jednadžbom, koja polazi od različith koncentracija reaktanata, pa umjesto onog prije ima oblik: dx/dt = − kx(a − b + x) (gdje je x koncentracija etoksidnih aniona, a a i b redom početne koncentracije metilnog jodida i etoksidnih iona). Kad ju riješiš, opet samo trebaš u izraz za ovisnost koncetracije etoksida u vremenu uvrstiti onih 57 minuta i ostale zadane brojke.
Zadnji dio traži da se upotrijebi Arrheniusova jednadžba:
k = A·e−Ea/RT
Vrijednost konstante brzine reakcije pri drugoj temperaturi najlakše ćeš dobiti ako prethodni izraz prevedeš u dva za svaku temperaturu i staviš ih u omjer:
k1/k2 = e(Ea/R)·(1/T2 − 1/T1)
Kad dobiješ novu brojku, slijedi ti ubacivanje iste u onaj općenitiji izraz za koncetraciju etoksida u vremenu, skupa s ostalim zadanim brojkama.
Što se objašnjavanja tiče, o tomu ima smisla govoriti jednom kad sve izračunaš.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Nadovezao bih se na ovo pitanje i odgovor s nekoliko nomenklaturnih primjedbi. U tekstu zadatka pojavljuju se zastarjela kemijska imena pa smatram potrebnim i korisnim skrenuti pozornost na nomenklaturne promjene koje su se dogodile prije gotovo dva desetljeća, a što je postavljačima pitanja očito promaklo.
Prema pravilima danas važeće hrvatske kemijske nomenklature, anion C2H5O− zove se etoksidni anion (ili kraće: etoksid), a ne etilat. Spoj C2H5ONa zove se natrijev etoksid. Vodena otopina klorovodika zove se klorovodična (ili solna) kiselina, a ne kloridna kiselina. Konačno, spoj NaOH zove se natrijev hidroksid, a ne natrij-hidroksid.
Ako koga zanima više o temi hrvatske kemijske nomenklature, kao dodatnu literaturu preporučujem članak Što treba znati o hrvatskoj kemijskoj nomenklaturi?.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Tomislav Portada
tportad@irb.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
