1. а) C₆H₆ + CH₃I → C₆H₅CH₃ + HI толуол или метилбензол
б) C₆H₅CH₃ → C₆H₅(NO₂)CH₃ в результате реакции образуются все виды моно-нитротолуола, но мы берем о-нитротолуол (над стрелкой написать HNO₃, H₂SO₄, H₂O)
Дано: t₁ = 210°C; K₁ = 4,42*10⁻⁴; t₂ = 410°C; K₂ = 7,35*10⁻³; Найти: Ea Решение: Константа реакции при определенной температуре определяется уравнением Аррениуcа, где А - независящий от температуры коэффициент пропорциональности; Еа - энергия активации; Т - температура по Кельвину; R- универсальная газовая постоянная, R = 8,314442Дж/(°К*моль) Нам даны константы реакции при разных температурах, поэтому можем рассчитать энергию активации Еа по вытекающей из уравнения Аррениуса формуле: T°К = 273° + t°C; Т₁ = 273° + 210° = 483°К ; Т₂ = 273° + 410° = 673°К Еа = [(8,31442*683*483)/(683-483)]*ln(7,35*10⁻³)/(4,42*10⁻⁴) ≈ 13714,17*ln16,629 ≈ 13,714*10³*2,811 ≈ 38,55 (кДж/моль) ответ: 38,55 кДж/моль
а) C₆H₆ + CH₃I → C₆H₅CH₃ + HI толуол или метилбензол
б) C₆H₅CH₃ → C₆H₅(NO₂)CH₃ в результате реакции образуются все виды моно-нитротолуола, но мы берем о-нитротолуол (над стрелкой написать HNO₃, H₂SO₄, H₂O)
в) C₆H₅(NO₂)CH₃ → C₆H₅(NO₂)COOH о-нитробензойная кислота (над стрелкой написать KMnO₄, H⁺)
г) C₆H₅(NO₂)COOH → C₆H₅(NH₂)COOH о-аминобензойная кислота (над стрелкой написать [H], Fe, HCl)
д) C₆H₅(NH₂)COOH → C₆H₅(N₂HSO₄)COOH о- (над стрелкой NaNO₂, H₂SO₄, t)
е) C₆H₅(N₂HSO₄)COOH → C₆H₅(OH)COOH о-гидроксибензойная кислота или салициловая кислота (над стрелкой H₂O, t)
з) C₆H₅(OH)COOH + (CH₃CO)₂O → C₆H₅(OCOCH₃)COOH ацетилсалициловая кислота или о-ацетилоксибензойная кислота (над стрелкой H₂SO₄)
2.
а) в щелочной: C₆H₅(OCOCH₃)COOH + H₂O → C₆H₅(ONa)COONa + CH₃COONa салицилат динатрия (над стрелкой NaOH)
б) в кислой: C₆H₅(OCOCH₃)COOH + H₂O → C₆H₅(OH)COOH + CH₃COOH салициловая кислота (над стрелкой H₂SO₄)
K₁ = 4,42*10⁻⁴;
t₂ = 410°C;
K₂ = 7,35*10⁻³;
Найти: Ea
Решение:
Константа реакции при определенной температуре определяется уравнением Аррениуcа,
где А - независящий от температуры коэффициент пропорциональности; Еа - энергия активации; Т - температура по Кельвину; R- универсальная газовая постоянная, R = 8,314442Дж/(°К*моль)
Нам даны константы реакции при разных температурах, поэтому можем рассчитать энергию активации Еа по вытекающей из уравнения Аррениуса формуле:
T°К = 273° + t°C;
Т₁ = 273° + 210° = 483°К ; Т₂ = 273° + 410° = 673°К
Еа = [(8,31442*683*483)/(683-483)]*ln(7,35*10⁻³)/(4,42*10⁻⁴) ≈ 13714,17*ln16,629 ≈ 13,714*10³*2,811 ≈ 38,55 (кДж/моль)
ответ: 38,55 кДж/моль