W wyniku reakcji substytucji nukleofilowej biegnącej w wodnym roztworze o dość wysokim pH wynoszącym 10, z monochloropochodnej węglowodoru alifatycznego łatwo można otrzymać alkanol: CH₃Cl + NaOH --> NaCl + CH₃OH Po zapisaniu równania tej reakcji w formie jonowej skróconej: CH₃Cl + OH⁻ --> Cl⁻ + CH₃OH Odczytujemy równanie kinetyczne, świadczące, że omawiana reakcja jest drugorzędowa: v=k*[CH₃OH]*[OH⁻] Do jakiej wartości powinno zmienić się pH prowadzenia tej reakcji, jeśli jej szybkość miałaby wzrosnąć stukrotnie, przy zachowaniu wartości stężenia chlorku metylu. Proszę o poprawne rozwiązanie i dokładny opis poszczególnych kroków metody.
Marco12 v = k[CH₃OH][OH⁻] Szybkość reakcji ma wzrosnąć stukrotnie więc stężenie jonów OH⁻ również musi wzrosnąć stukrotnie (bo k to stała a stężenie chlorku metylu jest stałe)
Z iloczynu jonowego wody: pH + pOH = 14 zatem pH zależy do stężenia jonów H⁺ i jednocześnie od stężenia jonów OH⁻. Jeżeli stężenie jonów OH⁻ ma wzrosnąć stukrotnie to zmieni się wartość pOH. Jeżeli najpierw mieliśmy jakąś wartość pOH = -log[OH⁻] to po zwiększeniu stężenia jonów OH⁻ sto razy wyniesie ona -log[10²*OH⁻] = pOH - 2 Iloczyn jonowy musi być zachowany a teraz mamy sytuację: pH + pOH - 2 = 14 Jeśli to ma być prawdziwe to wartość pH musi wzrosnąć o 2 więc musi wynosić 12.
v = k[CH₃OH][OH⁻]
Szybkość reakcji ma wzrosnąć stukrotnie więc stężenie jonów OH⁻ również musi wzrosnąć stukrotnie (bo k to stała a stężenie chlorku metylu jest stałe)
Z iloczynu jonowego wody:
pH + pOH = 14
zatem pH zależy do stężenia jonów H⁺ i jednocześnie od stężenia jonów OH⁻.
Jeżeli stężenie jonów OH⁻ ma wzrosnąć stukrotnie to zmieni się wartość pOH. Jeżeli najpierw mieliśmy jakąś wartość pOH = -log[OH⁻] to po zwiększeniu stężenia jonów OH⁻ sto razy wyniesie ona -log[10²*OH⁻] = pOH - 2
Iloczyn jonowy musi być zachowany a teraz mamy sytuację:
pH + pOH - 2 = 14
Jeśli to ma być prawdziwe to wartość pH musi wzrosnąć o 2 więc musi wynosić 12.