Задачи Крюкова / Кинетика 12

1. Образование этилового эфира муравьиной кислоты при 303 К протекает по уравнению обратимой реакции первого порядка

НСООН + С₂Н₅ОН НСООС₂Н₅ + Н₂О.

При изучении кинетики этой реакции были получены следующие результаты (концентрацию кислоты определяли титрованием):

t, мин	0	1700	10000	14000	20000	40000
Объём кислоты, мл	29.44	28.59	24.77	23.05	21.28	16.80

Константа скорости обратной реакции k_-1 = 1.15·10^-5 мин^-1. Концентрация продукта прямой реакции в начальный момент равна 0. Определите константу скорости прямой реакции и константу равновесия.

Решение

1. K_c = = , т.к. даны объемы, используем их:

2. Т.к нам даны экспериментальные данные при большой длительности опыта, предположим что при последних данных система будет находится в равновесии, тогда:

, где – начальный объем В = 0 по условию.

Получим = 8,652×10^-6

3. Найдем K_c

Ответ: k₁ = 8,652×10^-6 мин^-1 ;

2. Реакция С₆Н₅N(CH₃)₂ + CH₃I → С₆Н₅N(CH₃)₃⁺ + I^–

характеризуется единичными частными порядками по каждому из реагентов. При проведении реакции в нитробензоле (растворитель) при 24.8 ^оС константа скорости составляет 8.39·10^-5 . Рассчитайте время полупревращения йодметана, если его начальная концентрация составляла 0.01 моль/л, а начальная концентрация диметилфениламина – 0.05 моль/л.

Решение

Реакция второго порядка, где C_A ≠ C_B

Т.к. нужно найти время полупревращения CH₃I, то

моль/л

= 48,7 часов

Ответ: t_1/2 (CH₃I) = 48,7 часов

3. В растворе содержится 0.1 моль этилацетата и 0.1 моль NaOH. При 283 К в течение 15 минут омыляется 10% эфира, а при 298 К за тот же промежуток времени – 20%. Вычислите количество эфира, которое омыляется в течение 5 мин при 313 К.

Решение

Реакция вида A + B → продукты, где υ_A = υ_B, (второго порядка)

=> омыляется на 14%

Ответ: омыляется на 14%