Bài 5 Huớng về hóa học xanh: Nhân tố năng lượng (E-factor)

5-1 Khối lượng phân tử của methyl methacrylate = 100 Khối lượng phân tử của NH4HSO4 = 115

Con đường cơ bản: Mức độ có ích của nguyên tử = 100/(100+115) =0.47 hay47% Nhân tố năng lượng =115/100 = 1.15

Con đường hiện đại: Mức độ có ích của nguyên tử = 115/115 = 1 hay 100% Nhân tố năng luợng = 0/100 = 0

5-2 Con đường chlorohydrin: Mức độ có ích của nguyên tử = 44/173 = 0.25 hay 25% Con đường hóa dầu: Mức độ có ích của nguyên tử = 44/44 = 1 hay 100%

Con đường cơ bản: Nhân tố năng lượng = 133.4/39.6 = 3.37

sản phẩm : 44 -10 % = 39.6

sản phẩm phụ: 111+ (10% of 62) + (18 - 10%) = 111 + 6.2 + 16.2 = 133.4 Con đường hiện đại: Nhân tố năng lượng = 18.6/37.4 = 0.49

sản phẩm : 44 -15% = 37.4

sản phẩm phụ : 2 CO2 + 2 H2O / mol C2H4 (15%) ⇒2 x 15% của 44 + 2 x 15% của 18 = 18.6

Bài 6 Sự chọn lọc độ tan

6-1 Các phản ứng tương ứng là:

Ba²⁺ (aq) + SO ^2- (aq) BaSO (s) Sr²⁺ (aq) + SO ^2- (aq) SrSO (s) Kết tủa BaSO₄ xuất hiện khi:

K (BaSO )

2- 1 x 10-10

[SO₄ ] = ₌

[Ba2+] ₁₀-2

= 10-8 M (1)

2- 2 2 2 f 3 3 2 K_sp(SrSO₄) 3 x 10-7 [SO₄ ] = = = 3 x 10-5 M (2) [Sr2+] ^10-2

Nếu không xét đến ảnh hưởng động học (ví dụ như sự hình thành BaSO4 diễn ra chậm) thì trước tiên BaSO₄ sẽ xuất hiện. Điều này làm giảm nồng độ ion Ba2+, nếu nồng độ ion SO42- thoả mãn phương trình (2) thì lúc này nồng độ ion Ba2+ được tính như sau:

-10 2 -5 K_sp(BaSO₄) = 1 x 10 10-10 = [Ba 1 ][3 x 10 ] [Ba2+] = = x 10-5 M 3 x 10-5 3

Ban đầu thì nồng độ của ion Ba²⁺ là 10^-2 M. Điều này có nghĩa lượng mất đi sẽ là:

1/3 x 10-5

x 100% = 0.033%10-2 10-2

Có thể thấy rằng việc tách là hoàn toàn

6-2 Xét các cân bằng sau trong dung dịch: AgCl (s)

Ag+ (aq) + 2 NH₃ (aq) ^Ag

+ (aq) + Cl- (aq) Ag(NH₃)₂+ (aq) AgCl (s) + 2 NH₃ (aq) Ag(NH₃) +

[Ag(NH₃)₂+][Cl-]

(aq) + Cl-(aq)

K_overall = K_sp K_f = = 1.7 x 10-10 x 1.5 x 10+7 = 2.6 x 10-3 [NH₃]2

Gọi x là độ tan của AgCl (mol L^-1) thì sự thay đổi nồng độ của AgCl khi có sự tạo phức sẽ là:

AgCl (r) + 2 NH₃ (aq) Ag(NH₃) +

(aq) + Cl- (aq) BĐ:

PỨ: ^{1.0 M}_{-2x M} ^{0.0 M}_{+x M} ^{0.0 M}_{+x M} Cân bằng: (1.0 - 2x) M +x M +x M

K là rất lớn, như vậy hầu hết ion Ag⁺ tồn tại dưới dạng phức.

+ -

Khi vắng mặt NH3 thì lúc cân bằng có [Ag ] = [Cl ]

+ -

Sự tạo phức dâẫ đến: [Ag(NH3)2 ] = [Cl ]

Koverall có thể viết ở dạng: x . x K_overall = (1.0 - 2x )2 x 2 2.6 x 10-3 = (1.0 - 2x )2 x hay 0.051 = (1.0 - 2x ) và x = 0.046 M

Kết qủa này có nghĩa là 4.6 x 10^-2 M AgCl hòa tan hoà toàn trong 1LNH 1,0M.Như vậy

ion phức chất Ag(NH ) ⁺làm tăng khả năng tan của AgCl, bởi vì trong nước tinh khiết thì độ tan của AgCl là 1.3 x 10^-5 M.