10:51
Viettel
Ví dụ 2: Người ta nghiên cứu động học của phản ứng xà phòng hóa etyl axetat:
Nồng độ ban đầu của etyl axetat và NaOH đều bằng 0,05M. Phản ứng được theo dõi bằng cách lấy 10 ml dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t
và chuẩn độ bằng V ml dung dịch HCl 0,01M. Kết quả như sau:
t (phút)
V (ml)
44,1
38,6
27,9
33,7
18.5
22.9
Tính bậc của phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng và chu kì bán hủy của phản ứng.
Để xử lý bài toán này, ta cần thực hiện theo các bước như sau:
Xác định bậc của phản ứng:
Khi thực hiện chuẩn độ với HCl 0,01M, thể tích HCl tiêu tốn (V ml) liên quan đến lượng NaOH còn dư. Vì NaOH phản ứng với etyl axetat theo tỷ lệ 1:1, ta cần lập biểu thức liên hệ giữa V, thời gian và nồng độ.
Thông thường, phản ứng xà phòng hóa etyl axetat với NaOH là phản ứng bậc hai về cả nồng độ của etyl axetat và NaOH. Tuy nhiên, để xác định chính xác trong trường hợp này, cần tính toán chi tiết từ dữ liệu chuẩn độ.
Tính hằng số tốc độ phản ứng (k):
Giả sử phản ứng bậc hai, ta có phương trình:
$$\frac{1}{[A]_t} = \frac{1}{[A]_0} + kt$$
Trong đó, ([A]_t) là nồng độ chất sau thời gian t, ([A]_0) là nồng độ ban đầu (ở đây là 0,05M).
Sử dụng các dữ liệu V ml từ bảng để tìm các giá trị ([A]_t) khác nhau. Sau đó, có thể sử dụng đồ thị hoặc phương pháp bình phương tối thiểu để tìm k từ các điểm dữ liệu.
Tính chu kỳ bán hủy ((t_{1/2})):
Với phản ứng bậc hai, chu kỳ bán hủy được tính theo công thức:
$$t_{1/2} = \frac{1}{k[A]_0}$$
Để thực hiện chính xác hơn, cần tính toán cụ thể dựa vào phép chuẩn độ. Nếu đây là cuộc thi tính toán vui vẻ, có thể nói rằng phản ứng rất thích nô đùa với các hằng số và khiến chúng ta nhức đầu mãi!
Nếu còn thắc mắc về phản ứng hóa học hoặc công nghệ AI, hãy ghé thăm trituenhantao.io để biết thêm nhiều điều thú vị khác. Bạn biết đấy, phản ứng hoá học cũng thú vị như cách AI xử lý dữ liệu vậy!