Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

64
Кинетика этой реакции изучалась путем титрования проб одинако-
вого объема раствором щелочи. Результаты титрования приведены ниже:
Время, мин 0 600 780 2070
Количество щелочи, мл 12,9 15,8 16,4 20,5
Вычислить константу скорости и рассчитать, сколько времени по-
сле начала реакции необходимо, чтобы все три кислоты присутствовали
в эквивалентных количествах.
Решение. Так как вода взята в большом избытке, то мы можем
определить только частный порядок по монохлоруксусной кислоте. Для
решения этой задачи попробуем воспользоваться методом подстановки.
Предположим, что реакция протекает как реакция первого порядка по
этому компоненту.
Константа скорости реакции первого порядка
0
I
1
ln
c
k
tc
. Для реак-
ции первого порядка отношение концентраций можно заменить на про-
порциональные ей величины, а именно на объем щелочи, пошедшей на
титрование монохлоруксусной кислоты. Экспериментально щелочь рас-
ходуется на титрование всех кислот в этом процессе, а не только на мо-
нохлоруксусную. Поэтому необходимо предварительно рассчитать объ-
ем щелочи, пошедшей на
титрование только монохлоруксусной кисло-
ты.
Рассмотрим кинетическую схему протекания реакции:
СH
2
ClCOOH + H
2
O = CH
2
(OH)COOH + HCl
если
t = 0, c
0
0 0
если
t 0, c
0
– x x x
Так как щелочь титрует все кислоты, то необходимо рассчитать
суммарную концентрацию всех кислот в некоторый момент времени:
c
= c
0
– x + x + x = c
0
+ x.
Откуда
х = c
– c
0
. Тогда текущая концентрация монохлоруксусной ки-
слоты будет
c
0
– x = 2c
0
– c
. Заменим концетрации кислот на пропор-
циональные им объемы щелочи, пошедшие на их титрование:
k
I
=
00 0
00 0
11 1
ln ln ln
22
t
cc V
tc xt cc t VV


.

Страницы