kinetyka chemiczna_zadania.pdf
(
140 KB
)
Pobierz
341030347 UNPDF
Chemia Fizyczna, Ěwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV
(7) Wyznaczanie staÿej szybkoŰci i rzĶdu reakcji chemicznej
1. Badano reakcjĶ przemiany parawodoru w ortowodr w temperaturze 923 K. Zestawione
wyniki podajħ okres poÿowicznej przemiany jako funkcjĶ ciŰnienia poczħtkowego. Oblicz na tej
podstawie rzħd reakcji.
t
Đ
[min]
50
100
200
400
P
pocz
[mm Hg] 10,8
7,5
5,3
3,7
2. Reakcja A ɗ B ma minus pierwszy rzħd kinetyczny ze wzglĶdu na substancjĶ A. Oblicz czas,
po ktrym stĶƌenie substratu spadnie do 10% wartoŰci poczħtkowej oraz czas poÿowicznej
przemiany, jeŰli stĶƌenie poczħtkowe wynosiÿo [A]
o
= 1 M. Po jakim czasie reakcja przebiegnie do
kośca? Staÿa szybkoŰci reakcji wynosi 0,01 M
2 .
min
-1
.
3. Gazowy cyklopropan ogrzany do temperatury 500
o
C izomeryzuje do propenu. Stopieś
konwersji w tej przemianie badano chromatograficznie dla rƌnych ciŰnieś poczħtkowych,
otrzymujħc nastĶpujħce wyniki:
P
pocz
[Tr] 200 200 400 400 600 600
t [s] 100 200 100 200 100 200
P
t
[Tr] 186 173 373 347 559 520
gdzie P
pocz
i P
t
oznaczajħ odpowiednie ciŰnienie poczħtkowe substratu i jego ciŰnienie po czasie t.
OkreŰl rzħd reakcji i oblicz jej staÿħ szybkoŰci.
4. Jeden gram
238
Th emituje 4700 czħstek ƾ na sekundĶ. Oblicz staÿħ rozpadu oraz czas
poÿowicznego rozpadu tego izotopu.
5. Proces zmydlania octanu etylu ÿugiem sodowym jest reakcjħ dwuczħsteczkowħ drugiego rzĶdu.
ReakcjĶ tĶ badano poprzez oznaczenie iloŰci 0,056 M roztworu kwasu solnego potrzebnego do
zobojĶtnienia 0,1 dm
3
mieszaniny reakcyjnej w zaÿoƌonych odstĶpach czasu. Na podstawie
poniƌszych danych okreŰl staÿħ szybkoŰci tej reakcji.
t [s]
0 290,4 622,2 1690,8
¯
V [mL]
47,65 38,92 32,62 22,58 11,48
6. W czasie biegu reakcji pomiĶdzy rwnowaƌnymi iloŰciami tlenku wĶgla i chloru zgodnie z
rwnaniem: CO
(g)
+ Cl
2,(g)
= COCl
2,(g)
w 300 K w obecnoŰci katalizatora, zaobserwowano
nastĶpujħce zmniejszenie ciŰnienia caÿkowitego panujħcego w ukÿadzie:
t [s] 0 300 600 900 1260
10
-5
P [Pa] 0,965 0,880 0,820 0,776 0,736
OkreŰl rzħd reakcji i oblicz jej staÿħ szybkoŰci.
Chemia Fizyczna, Ěwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV
(8) Wyznaczanie staÿej szybkoŰci i rzĶdu reakcji chemicznej (II)
1. Czas poÿowicznego rozpadu (ƿ) izotopu
14
C wynosi 5730 lat. W prbce pobranej z drewnia-
nego eksponatu archeologicznego oznaczono 72% radioaktywnego wĶgla w porwnaniu z prbħ
kontrolnħ (drewno Űwieƌe). OkreŰl wiek badanego przedmiotu.
2. Nitramid (NH
2
NO
2
) rozkÿada siĶ na podtlenek azotu i parĶ wodnħ. Reakcja rozkÿadu jest
reakcjħ pierwszego rzĶdu. Do buforu octanowego w temperaturze 15
o
C dodano 50,0 mg
nitramidu. W ciħgu 70 minut wydzieliÿo siĶ 6,19 mL gazu (w przeliczeniu na gaz suchy w temp.
15
o
C). Oblicz czas poÿowicznej przemiany nitramidu w tych warunkach.
3. Dla reakcji typu A = B zachodzħcej w fazie gazowej przy ciŰnieniu poczħtkowym 0,67 Pa czas
poÿowicznej przemiany wynisÿ 648 s, zaŰ przy ciŰnieniu poczħtkowym 1,33 Pa Ï 450 s. OkreŰl
rzħd tej reakcji.
4. Staÿa szybkoŰci reakcji rozpadu N
2
O
5
= N
2
O
4
+ ĐO
2
wynosi 4,8
.
10
-4
s
-1
. Oblicz czas poÿo-
wicznego rozpadu piĶciotlenku diazotu. Oblicz sumaryczne ciŰnienie gazowej mieszaniny
reakcyjnej po 10 sekundach i po 10 minutach od momentu rozpoczĶcia reakcji, jeŰli poczħtkowo
w zamkniĶtym naczyniu reakcyjnym znajdowaÿ siĶ jedynie N
2
O
5
pod ciŰnieniem 500 hPa.
5. Dla reakcji ClO
-
+ I
-
= IO
-
+ Cl
-
przebiegajħcej w Űrodowisku zasadowym w temperaturze
298 K uzyskano nastĶpujħce rezultaty:
[ClO
-
] [mol
.
dm
-3
] [I
-
] [mol
.
dm
-3
] [OH
-
] [mol
.
dm
-3
] 10
4.
d[IO
-
]/dt [mol
.
dm
-3
.
s
-1
]
0,0017
0,0034
0,0017
0,0017
0,0017
0,0017
0,0034
0,0017
1,00
1,00
1,00
0,50
6. Na powierzchni rozgrzanego wolframu amoniak rozkÿada siĶ na pierwiastki. W temperaturze
1129 K przy ciŰnieniu poczħtkowym amoniaku wynoszħcym 2,67
.
10
4
Pa iloŰĚ przereagowanego
NH
3
(x) w czasie biegu reakcji wynosiÿa:
t [s]
100
200
300
400
500 1000
10
-3
x [Pa]
1,86
3,6
5,06
6,4
7,85
14,9
OkreŰl rzħd reakcji i oblicz jej staÿħ szybkoŰci.
1,75
3,50
3,50
3,50
OkreŰl rzħd reakcji ze wzglĶdu na kaƌdy z reagentw i oblicz jej staÿħ szybkoŰci.
Chemia Fizyczna, Ěwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV
(9) ZaleƌnoŰĚ staÿej szybkoŰci reakcji od temperatury. Rwnanie Arrheniusa
1. W temperaturze 0
o
C oraz 20
o
C staÿe szybkoŰci pewnej reakcji chemicznej wynoszħ
odpowiednio 2,46 i 47,5 s
-1
. Oblicz energiĶ aktywacji tej reakcji i wartoŰĚ czynnika czĶstoŰci.
2. W temperaturze 651,7 K czas poÿowicznej przemiany dla pierwszorzĶdowej reakcji rozkÿadu
termicznego tlenku etylenu wynosi 19780 s. Energia aktywacji tej reakcji wynosi 218 kJ
.
mol
-1
.
Oblicz czas, po ktrym nastħpi rozkÿad 75% poczħtkowej iloŰci tlenku etylenu w temp. 723,2 K.
3. Badajħc reakcjĶ rozpadu N
2
O wobec katalizatora metalicznego (zÿoto) w temperaturze 1173 K
otrzymano nastĶpujħce dane kinetyczne:
t [s] 0 1800 3180 3900 4800 6000
10
-4
P(N
2
O) [Pa] 2,67 1,81 1,33 1,14 0,932 0,72
Oblicz energiĶ aktywacji reakcji rozpadu N
2
O wobec zÿota, jeƌeli jej staÿa szybkoŰci w temp. 1073
K wynosi 2,00
.
10
-9
s
-1
.
4. Czynniki czĶstoŰci w rwnaniu Arrheniusa dla dwu reakcji pierwszego rzĶdu sħ takie same
i wynoszħ 10
13
s
-1
, a ich energie aktywacji rƌniħ siĶ o 15 kJ. W temperaturze 373 K czas
poÿowicznej przemiany reakcji pierwszej wynosi 100 min. W jakim czasie druga reakcja zajdzie
w 90% w tej temperaturze?
5. W wysokiej temperaturze pary chlorku etylu rozkÿadajħ siĶ wedÿug rwnania reakcji:
C
2
H
5
Cl = C
2
H
4
+ HCl. Energia aktywacji tej reakcji wynosi 249 kJ, a czynnik przedwykÿadniczy
w rwnaniu Arrheniusa rwna siĶ 1,6
.
10
14
s
-1
. Ile procent chlorku etylu rozpadnie siĶ w ciħgu 10
minut w temperaturze 700 K? W jakiej temperaturze szybkoŰĚ reakcji rozpadu bĶdzie dwukrotnie
wiĶksza niƌ w temperaturze 700 K?
6. W fazie gazowej atomy chloru reagujħ szybko z ozonem zgodnie z rwnaniem reakcji:
Cl + O
3
= ClO + O
2
, ktrej staÿa szybkoŰci wynosi k = 1,7
.
10
10.
e
-260/T
dm
3
.
mol
-1
.
s
-1
. Oszacuj
szybkoŰĚ tej reakcji dla: (a) T = 220 K, na wysokoŰci 20 km, gdzie [Cl] = 5
.
10
-17
mol
.
dm
-3
,
a [O
3
] = 8
.
10
-9
mol
.
dm
-3
; (b) dla T = 270 K, na wysokoŰci 45 km, gdzie [Cl] = 3
.
10
-15
mol
.
dm
-3
,
a [O
3
] = 8
.
10
-11
mol
.
dm
-3
.
Plik z chomika:
michaelmeller
Inne pliki z tego folderu:
A. Poniewierski, A. Ciach, Chemia fizyczna dla chemików, fizyków i inżynierów.pdf
(1987 KB)
zadania kinematyka.pdf
(75 KB)
zadania3-wplyw_temperatury_na_szybkosc_reakcji.pdf
(128 KB)
roztwory_elektrolitow_zadania.pdf
(85 KB)
reakcje_zlozone_zadania.pdf
(90 KB)
Inne foldery tego chomika:
calki_wielokrotne
chemia analityczna
Dokumenty
Galeria
Letni Obóz (Camp)
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin