Как найти t бесконечное?

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Ответить
MariaBV
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Вс мар 22, 2020 11:50 am

Как найти t бесконечное?

Сообщение MariaBV » Вс мар 22, 2020 12:12 pm

Добрый день, коллеги! Уже долгое время пытаюсь решить данную задачу:

Образование этилового эфира муравьиной кислоты при 303 К протекает по уравнению реакции первого порядка (спирт взят в большом избытке): HCOOH + C2H5OН → HCOOC2H5 + Н2О. За изменением концентрации кислоты следили путем титрования проб одинакового объема:

t, мин 0 1700 1000 14000 20000 40000
V, мл 29,44 28,59 24,77 23,05 21,28 16,80

Концентрация продукта реакции в начальный момент времени равна 0. Вычислите численные значения констант скоростей k1 и k2 в этом растворе.

Первым делом решила найти t бесконечное (и считать его как а-х беск.). Но как оказалось, что последнее значение (40000) им не является. При нем константа равновесия равна 0, 75; k1= 2,26*10-5 и k2=3,02*10-5. Как можно найти t бесконечное с помощью уравнения тренда (значения есть на графике)?
Какие у вас есть мысли?
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3439
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение bigM » Вс мар 22, 2020 7:16 pm

а решить уравнение, при у=0 нельзя?
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
Jeffry
Сообщения: 2254
Зарегистрирован: Пн май 12, 2008 5:31 pm

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение Jeffry » Вс мар 22, 2020 8:31 pm

Можно попытаться интерполировать временную зависимость параболой с осями вверх (левая полуось) и получить оценку точки, где производная равна нулю.

Аватара пользователя
bigM
Сообщения: 3439
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2017 2:05 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение bigM » Вс мар 22, 2020 9:21 pm

Jeffry писал(а):
Вс мар 22, 2020 8:31 pm
Можно попытаться интерполировать временную зависимость параболой с осями вверх (левая полуось) и получить оценку точки, где производная равна нулю.
там линейное уравнение вида y=ax+b. х=94966,7
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1843
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение amge » Пн мар 23, 2020 8:21 am

MariaBV писал(а):
Вс мар 22, 2020 12:12 pm
Первым делом решила найти t бесконечное
Чё то не то вы решили найти. Что такое "t бесконечное"? Как вообще можно найти что-либо бесконечное? Философия какая-то :(. Со временем концентрация реагента будет по экспоненте стремиться к нулю, но нуля никогда не достигнет.

По моему, все гораздо проще, здесь задачка на химическую кинетику. Явно, предлагают выяснить, это мономолекулярная или бимолекулярная реакция.
Мономолекулярная: dV/dt = -k1V; k1t = ln(V0/V)
Бимолекулярная: dV/dt = -k2V2; k2t = 1/V - 1/V0
Строите графики зависимости ln(V0/V) и 1/V - 1/V0 от времени t. Углы наклона этих графиков будут k1 и k2. Который график больше похож на прямую, такая и реакция.

Это реакция этерификации, ей требуется кислый катализатор. Поскольку в условии о катализаторе не упомянуто, то таковым будет сам реагент (муравьиная кислота). Поэтому я бы предположил, что реакция будет бимолекулярная.

MariaBV
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Вс мар 22, 2020 11:50 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение MariaBV » Пн мар 23, 2020 11:01 am

amge писал(а):
Пн мар 23, 2020 8:21 am
Мономолекулярная: dV/dt = -k1V; k1t = ln(V0/V)
Бимолекулярная: dV/dt = -k2V2; k2t = 1/V - 1/V0
Строите графики зависимости ln(V0/V) и 1/V - 1/V0 от времени t. Углы наклона этих графиков будут k1 и k2. Который график больше похож на прямую, такая и реакция.
Графики у меня получились. Я начала решение с t бесконечного, по соображениям, что величина объема пропорциональна концентрации. Хотела найти х бесконечное как а-(а-х беск.).
По графикам видно, что k1 = 1*10-5, а k2=6*10-7. Вы правы в том, что реакция бимолекулярная.
Получается, что это конец решения? Все не может быть настолько легко...
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.

MariaBV
Сообщения: 24
Зарегистрирован: Вс мар 22, 2020 11:50 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение MariaBV » Пн мар 23, 2020 11:18 am

amge писал(а):
Пн мар 23, 2020 8:21 am
Чё то не то вы решили найти. Что такое "t бесконечное"? Как вообще можно найти что-либо бесконечное? Философия какая-то :(. Со временем концентрация реагента будет по экспоненте стремиться к нулю, но нуля никогда не достигнет.
Химия еще та философия)
Конечно, вы правы. Концентрация реагента все равно будет изменяться.
Надеюсь, что все намного проще.

Аватара пользователя
amge
Сообщения: 1843
Зарегистрирован: Вт июл 31, 2007 11:42 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение amge » Пн мар 23, 2020 11:52 am

MariaBV писал(а):
Пн мар 23, 2020 11:01 am
Получается, что это конец решения? Все не может быть настолько легко...
Осталось только грамотно оформить. Во-первых, константы не округлять до одной значащей цифры. Нужно определить погрешности, в погрешностях оставить две значащие цифры, в самих величинах столько же после запятой (типа (5.896±0.037)x10-7). Если эксель, то функция linest вам в помощь. И размеренность констант привести. Во-вторых, прямые на графиках должны проходить через (0,0) (та же linest может). В третьих, в данном случае называть реакции моно- и бимолекулярными на самом деле не вполне корректно (там еще спирт участвует, и вряд ли по нулевому порядку). Нужно либо псевдомоно- и псевдобимолекулярными, либо просто говорить о первом и втором порядках по реагенту. Наконец, можно выпендриться и проверить третий порядок по реагенту, для чего решить дифур dV/dt = -k3V3 самостоятельно или найти решение в интернете.

Лекарь МС
Сообщения: 490
Зарегистрирован: Ср ноя 16, 2011 12:05 am

Re: Как найти t бесконечное?

Сообщение Лекарь МС » Ср апр 01, 2020 11:09 pm

Если ничего не получается - проштудируйте методичку.
Если ВУЗ солидный(относительно солидный) - этого может быть недостаточно.
sex, drinks and rock-n-roll
Festina lente.
1024 МегаПевта равны одному ГигаПевту, 1024 ГигаПевта равны 1 ТераПевту.

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей