Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium 1. kinetyka 14.04.2005
Zad.l. (4pkt)
Badano spektroskopowo izomeryzację chlorku cis-dwuetylenodwuaminodwuchlorku
kobaltu(III) w metanolu. Otrzymano następujące dane dotyczące ekstynkcji E (przy maksimum
piku absorpcyjnego odpowiadającego długości fali λ=540 nm) jako funkcji czasu:
t/min 0 20 47 80 107 140
10
3
⋅E 119 108 96 81 71 58
Zakładając, że na początku i końcu doświadczenia objętość mieszaniny reakcyjnej V = 3 dm
3
, a
promieniowanie jest pochłaniane tylko przez substrat wykazać, że reakcja jest I rzędu i
wyznaczyć jej czas półtrwania.
Zad.2. (4pkt)
Dla reakcji odwracalnej pierwszego rzędu A
1
1
K
K
−
⇔
B, w stanie równowagi stężenia A i B
mają się do siebie jak 2:1. Początkowe stężenie A wynosi 3 mol-dm
-3
a po 10 minutach biegu
reakcji stężenie B jest równe 10
-3
mol⋅dm
-3
. Obliczyć stężenia A i B po 100 h trwania biegu
reakcji.
Zad.3. (4 pkt)
W roztworze wodnym w temperaturze 25 °C badano reakcję: A + B → 2C. Początkowe
stężenia ustalono jako c
oA
= c
oB
= 5⋅10
-2
mol⋅dm
-3
. W czasie biegu reakcji stwierdzono, że
stężenia obu substratów zmieniają się w jednakowy sposób c
A
= c
B
=c
t/h
3
4
5
6
7
8
c⋅10
2
/mol⋅dm
-3
4.26
4.03
3.86
3.70
3.55
3.40
a) należy wyznaczyć rząd, stałą szybkości i czas po którym szybkość reakcji zmniejszy się do
1/16 wartości szybkości początkowej, b) W temperaturze 35 °C stała szybkości była 2.34 razy
większa. Oszacować wartość entropii aktywacji.
Zad.4. (3 pkt)
Doświadczalnie stwierdzono, że reakcja w fazie gazowej: 2NO+H
2
→2NOH jest rzędu
trzeciego. Metodą stanu stacjonarnego wykazać, że poniżej proponowany mechanizm uzasadnia
taki rząd pomimo, że w żadnym akcie elementarnym nie uczestniczą trzy molekuły:
NO + H
2
1
1
K
K
−
⇔
NOH
2
NOH
2
+ NO
→
2
K
2 NOH
Zad.5. (3 pkt)
Dla dwucząsteczkowej reakcji kontaktowej A + B → P, gdzie etapem limitującym jest
szybkość reakcji chemicznej i nie zachodzi adsorpcja produktów, podać równanie kinetyczne.
Jakie warunki muszą być spełnione, aby była to reakcja rzędu drugiego?
Zad.6. (3 pkt)
Porównaj czynnik przedwykładniczy występujący w równaniu Arrheniusa oraz w teoriach
zderzeń
aktywnych i stanu przejściowego.
Zad.7 (2 pkt)
a) Podaj definicję szybkości reakcji chemicznej
b) Objaśnij terminy rzędowości reakcji i cząsteczkowości.
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Kolokwium 2. kinetyka 28.04.05
UWAGA: MOŻNA WYBRAĆ ZADANIE 2 LUB 2A POZOSTAŁE SĄ OBLIGATORYJNE
Zad.l (5 pkt)
W temperaturze 414 °C, w reaktorze o objętości V = 0.5 m
3
, badano rozkład termiczny tlenku
etylenu w fazie gazowej: C
2
H
4
O →
→
→
→ CH
4
+ CO mierząc ciśnienie całkowite p
c
w różnych
odstępach czasu w układzie o stałej objętości. Uzyskano wyniki:
t/min
4,96 6,96 9,19 12,51 ∞
p
c
/hPa 164,0 167,6 171,6 177,3 309,4
Wykazać, że reakcja jest pierwszego rzędu i obliczyć jej czas półtrwania.
Zad.2 (4 pkt) zamiennie z zadaniem 2A
Reakcja przebiega zgodnie z równaniem: A + B → C + D. Dla c
oA
=2.511 mol⋅dm
-3
i c
oB
=0.993
mol⋅dm
-3
uzyskano w temperaturze 25 °C w V,T =const.
10
-2
• t/s 108 144 216 288
x/mol
•dm
-3
0.359 0.418 0.563 0.648
gdzie x - ubytek stężenia A. Zakładając, że szybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do
stężenia A oraz stężenia B wyznacz stałą szybkości reakcji.
Zad.2A (4 pkt) zamiennie z zadaniem 2
W reakcji: A + B + C → produkty, w temperaturze 27 °C stężenie substratu A zmniejszyło się od
początkowego 1.10 mol
•dm
-3
do 0.88 mol
•dm
-3
w czasie 12.6 minuty. Gdy doświadczenie
przeprowadzano w 67 °C , stężenie substratu A zmniejszyło się w tych samych granicach w czasie
3.20 minuty. Szybkość tej reakcji opisano jest jako: v = k
•c
A
c
B
•c
C
, a stężenia początkowe
substratów były sobie równe. Oszacuj energię aktywacji oraz czynnik przedwykładniczy.
Zad. 3 (3pkt)
Dla reakcji równoległych , obu pierwszego rzędu
B
k
1
= 8.47
•10
-2
•s
-1
A
C
k
2
= 5.28
•10
-2
•s
-1
Obliczyć po jakim czasie 75% A ulegnie rozkładowi i jakie będą wówczas stężenia B i C, jeżeli
stężenie początkowe c
OA
= 4 mol
•dm
-3
.
Zad. 4 (4 pkt)
Badano jednocząsteczkową reakcję A → B przebiegającą w 25 °C samorzutnie. Gdy
zastosowano katalizator ( w tej samej temperaturze) stała szybkości reakcji zwiększyła się
17-krotnie. Zakładając, że entropia aktywacji zmniejszyła się tylko o 2 J/(mol
•K), oblicz o ile
zmniejszyła się energia aktywacji w wyniku zastosowania katalizatora.
Zad. 5 (3 pkt)
a) Co to jest przybliżenie stanu stacjonarnego?
b) Omów jego zastosowanie na dowolnie znanym Ci przykładzie, (np. synteza bromowodoru,
kataliza enzymatyczna, szybkość procesów fotochemicznych lub inne).
Zad.6 (2 pkt)
Omów poznane mechanizmy w reakcjach utleniania ciała stałego (np. korozja chemiczna) i podaj
charakteryzujące je typy krzywych kinetycznych.
Zad.7 (2 pkt)
Podaj założenia i opisz metodę całkową Ostwalda - Zawidzkiego wyznaczania rzędowości reakcji.
Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium 1. kinetyka 13.06.2005
Zad.l (3 pkt)
W roztworze wodnym reakcja: IO
3
-
+ 5 I
-
+ 6 H
+
= 3I
2
+ 3H
2
O przebiega wieloetapowo.
Stwierdzono, że szybkość reakcji daje opisać się równaniem: v =k⋅[ IO
-
3
][I
-
][ H
+
]
2
. a) Określ
jakiego rzędu jest reakcja względem jonów wodorowych i jaki jest całkowity rząd reakcji, b)
Sprawdź, czy podany mechanizm reakcji jest zgodny z powyższym równaniem kinetycznym:
etap 1: IO
-
3
+ I
-
+ 2H
+
⇔
H
2
I
2
O
3
(szybka równowaga); etap 2: H
2
I
2
O
3
⇔
HI+ I
2
O
2
+ H
2
O
(szybka równowaga); etap 3: I
2
O
2
+ I
-
+ HI
⇔
I
3
O
2
; (reakcja powolna) a następne reakcje są
szybkie.
Zad.2 (4 pkt)
W temperaturze 414 °C badano rozkład termiczny A w fazie gazowej: A → B + D mierząc
ciśnienie całkowite p
c
w różnych odstępach czasu w układzie o stałej objętości. Uzyskano
wyniki:
t/s 300 420 540 720 00
p/Tr 123.0 125.7 128.7 133.0 233.0
Wykazać, że reakcja jest pierwszego rzędu i obliczyć jej czas półtrwania.
Zad.3 (4 pkt)
Reakcja przebiega zgodnie z równaniem: A + B → C + D. Dla c
0A
=2.511 mol•dm
-1
i C
0B
=0.993 mol•dm
-3
uzyskano w temperaturze 25 °C w V,T =const.
10
-2
• t/s 108 144 216 288
x/mol•dm
-3
0.359 0.418 0.563 0.648
gdzie x - ubytek stężenia A. Zakładając, że szybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do
stężenia A oraz stężenia B wyznacz stałą szybkości reakcji.
Zad.4 (3 pkt)
Do reaktora o objętości 2 dm
3
zawierającego substrat A dodano B ( które jest również
produktem reakcji) tak, że stężenie początkowe A wynosi 5 mol⋅dm
-3
a B jest równe 2mol⋅dm
-3
.
Szybkość reakcji: A → B + C jest wprost proporcjonalna zarówno do stężenia c
A
jak i c
B
.
Stała
szybkości reakcji wynosi
10
-4
mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
. Obliczyć czas, po upływie którego, szybkość reakcji osiągnie wartość
maksymalną.
Zad.5 (3 pkt)
Podaj wzory oraz jakościowo poprawne wykresy zmian stężenia reagentów w funkcji czasu dla
reakcji następczych pierwszego rzędu:
A
→
1
K
B
→
2
K
C
dla k
l
=k
2
oraz dla k
l
<< k
2
.
Zad.6 (3 pkt)
Czynnik przedwykładniczy A reakcji rozkładu eteru winylowoetylowego (reakcja I rzędu)
wynosi 2.7•10
11
s
-1
. Obliczyć entropię aktywacji w 330 °C. Jak można zinterpretować znak
("+" lub "-") wyliczonej entropii?
Zad.7 (3 pkt)
Wyprowadź równanie Michaelisa - Menten na szybkość reakcji enzymatycznej: S + E
⇒
P +
E przebiegającej wg schematu: etap l: S + E
⇔
SE ( o stałych szybkości k
1
i k
-1
); etap 2 : SE
⇒
P + E (o stałej szybkości k
2
)
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Kolokwium 3 kinetyka
ZAD.l (5 pkt)
W temperaturze 414 °C, w reaktorze o objętości V = 0.5 m
3
, badano rozkład termiczny tlenku
etylenu w fazie gazowej: C
2
H
4
O →
→
→
→ CH
4
+ CO mierząc ciśnienie całkowite p
c
w różnych
odstępach czasu w układzie o stałej objętości. Uzyskano wyniki:
t/min
4,96 6,96 9,19 12,51 ∞
p
c
/hPa 164,0 167,6 171,6 177,3 309,4
Wykazać, że reakcja jest pierwszego rzędu i obliczyć jej czas półtrwania.
ZAD.2 (3 pkt)
Dla reakcji równoległych , obu pierwszego rzędu
B
k
1
= 8.47
•10
-2
•s
-1
A
C
k
2
= 5.28
•10
-2
•s
-1
Obliczyć po jakim czasie 75% A ulegnie rozkładowi i jakie będą wówczas stężenia B i C, jeżeli
stężenie początkowe c
OA
= 4 mol
•dm
-3
.
ZAD.3 (5 pkt)
W roztworze wodnym w temperaturze 25 °C badano reakcję: A + B → P. Początkowe stężenia
ustalono jako c
0A
= c
0B
=5
•10
-2
mol
•dm
-3
. W czasie biegu reakcji stwierdzono, że stężenia obu
substratów zmieniają się w jednakowy sposób c
A
= c
B
= c.
t/h 3 4 5 6 7 8
c
•10
2
/ mol
•dm
-3
4,26 4,03 3,86 3,70 3,55 3.40
Należy wyznaczyć: a) rząd i stałą szybkości reakcji b) czas po którym szybkość reakcji zmniejszy
się do 1/16 wartości szybkości początkowej, c) W temperaturze 25 °C stała szybkości była 2,34
razy większa. Oszacować entalpię swobodną.
ZAD.4 (3 pkt)
W roztworze wodnym w 25 °C badano reakcję: CoBr(NH
3
)
5
2+
+ OH
-
⇒
Co(NH
3
)
5
OH
2+
+ Br
-
Dla stężenia początkowego jonu CoBr(NH
3
)
5
2+
(obecnego w postaci bromku) równego 5
•10
-4
mol
•dm
-3
i jonu OH
-
(obecnego w postaci wodorotlenku sodowego) równego 7.05
•10
-4
mol⋅dm
-3
stała szybkości reakcji wynosiła 1.52 mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
. Obliczyć: a) stałą szybkości dla zerowej siły
jonowej; b) stałą szybkości gdy w mieszaninie reakcyjnej pojawił się chlorek sodowy o stężeniu
5⋅10
-3
mol
•dm
-3
.
ZAD.5 (3 pkt)
Uzasadnij, że reakcja rozkładu w fazie gazowej w stałej objętości:
2N
2
O
5
→ 4 NO
3
+ O
2
jest reakcją pierwszorzędową. Proponowany mechanizm:
etap l: N
2
O
5
1
1
K
K
−
⇔
NO
2
+ NO
3
; etap 2: NO
2
+ NO
3
→
2
K
NO
2
+ O
2
+ NO
etap 3: N
2
O
5
+ NO
→
3
K
3 NO
2
ZAD.6 (3 pkt)
Wyjaśnić na wykresach i wzorach zjawisko autokatalizy
ZAD.7 (2 pkt)
a) Podaj definicję szybkości reakcji chemicznej
b) Objaśnij terminy rzędowości reakcji i cząsteczkowości.
Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium kinetyka 4
Zad.l. (4 pkt)
Badano spektroskopowo izomeryzację chlorku cis-
dwuetylenodwuaminodwuchlorku kobaltu(III) w metanolu. Otrzymano
następujące dane dotyczące ekstynkcji E (przy maksimum piku absorpcyjnego
odpowiadającego długości fali λ=540 nm) jako funkcji czasu:
t/min 0 20 47 80 107 140
10
3
⋅E 119 108 96 81 71 58
Zakładając, że na początku i końcu doświadczenia objętość mieszaniny
reakcyjnej V = 3 dm
3
, a
promieniowanie jest pochłaniane tylko przez substrat wykazać, że reakcja jest I
rzędu i wyznaczyć jej czas półtrwania.
Zad.2. (5 pkt)
Reakcja w roztworze wodnym przebiega zgodnie z równaniem: A + B → 3C +
2D. Dla c
oA
=2.511 mol⋅dm
-3
i c
oB
=0.993 mol⋅dm
-3
uzyskano w temperaturze
25 °C oraz V=const wyniki:
10
-2
• t/s 108 144 216 288
x/mol•dm
-3
0.359 0.418 0.563 0.648
gdzie x - ubytek stężenia A. Zakładając, że szybkość reakcji jest wprost
proporcjonalna do stężenia A oraz stężenia B wyznacz stałą szybkości reakcji.
Zad.3. (3 pkt)
Dal dwucząsteczkowej reakcji A + B → P podać założenia modelowe
mechanizmu Langmuira-Hinselwooda oraz wzór na szybkość reakcji. Jakie
warunki musza być spełnione, aby była to reakcja drugiego rzędu. Załóż brak
absorpcji pow.
Zad.4. (2 pkt)
a) Podaj definicję szybkości reakcji chemicznej
b) Objaśnij terminy rzędowości reakcji i cząsteczkowości.
Zad.5. (4 pkt)
Omów poznane mechanizmy w reakcjach utleniania ciała stałego (np. korozja
chemiczna) i podaj charakteryzujące je typy krzywych kinetycznych.
Zad.6. (5 pkt)
Badano jednocząsteczkową reakcję A → B przebiegającą w 25 °C samorzutnie.
Gdy zastosowano katalizator ( w tej samej temperaturze) stała szybkości reakcji
zwiększyła się 17-krotnie. Zakładając, że entropia aktywacji zmniejszyła się
tylko o 2 J/(mol•K), oblicz o ile zmniejszyła się energia aktywacji w wyniku
zastosowania katalizatora.
Kolokwium kinetyka 5
Zad.1. (5 pkt)
W temperaturze 414 °C, w reaktorze o objętości V = 0.5 m
3
, badano rozkład termiczny
tlenku etylenu w fazie gazowej: C
2
H
4
O →
→
→
→ CH
4
+ CO mierząc ciśnienie całkowite p
c
w
różnych odstępach czasu w układzie o stałej objętości. Uzyskano wyniki:
t/min 4,96 6,96 9,19 12,51 ∞
p
c
/hPa 164,0 167,6 171,6 177,3 309,4
Wykazać, że reakcja jest pierwszego rzędu i obliczyć jej czas półtrwania.
Zad.2 (5 pkt)
W roztworze wodnym w temperaturze 25 °C badano reakcję: A + B → P. Początkowe
stężenia ustalono jako c
0A
= c
0B
=5•10
-2
mol•dm
-3
. W czasie biegu reakcji stwierdzono, że
stężenia obu substratów zmieniają się w jednakowy sposób c
A
= c
B
= c.
t/h 3 4 5 6 7 8
c•10
2
/ mol•dm
-3
4,26 4,03 3,86 3,70 3,55 3.40
Należy wyznaczyć: a) rząd i stałą szybkości reakcji b) czas po którym szybkość reakcji
zmniejszy się do 1/9 wartości szybkości początkowej, c) W temperaturze 35 °C stała
szybkości była 2,34 razy większa. Oszacować energię aktywacji i arrheniusowski
czynnik przedwykładniczy.
Zad.3. (4 pkt)
Szybkość reakcji: A
→
B
B + C jest wprost proporcjonalna zarówno do stężenia c
A
jak
i c
B
Stała szybkości reakcji wynosi 1•10
-4
mol
-1
⋅dm3⋅s
-1
. Stężenie początkowe A wynosi 5
mol⋅dm
-3
a B jest równe 2 mol⋅dm
-3
. Obliczyć czas, po upływie którego, szybkość reakcji
osiągnie wartość maksymalną.
Zad.4. (3 pkt)
Doświadczalnie stwierdzono, że reakcja w fazie gazowej: 2NO+H
2
→2NOH jest rzędu
trzeciego. Metodą stanu stacjonarnego wykazać, że poniżej proponowany mechanizm
uzasadnia taki rząd pomimo, że w żadnym akcie elementarnym nie uczestniczą trzy
molekuły:
NO + H
2
1
1
K
K
−
⇔
NOH
2
NOH
2
+ NO
→
2
K
2 NOH
Zad.5. (3 pkt)
Omów teorię stanu przejściowego (absolutnych szybkości reakcji).
Zad.6. (3 pkt)
Podaj wzory oraz jakościowo poprawne wykresy zmian stężenia reagentów w funkcji
czasu dla reakcji następczych pierwszego rzędu:
A
→
1
K
B
→
2
K
C
dla k
l
=k
2
oraz dla k
l
<< k
2
.
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium 3. kinetyka 14.06.2006
Zad.l. (4pkt)
Badano spektroskopowo izomeryzację chlorku cis-dwuetylenodwuaminodwuchlorku
kobaltu(III) w metanolu. Otrzymano następujące dane dotyczące ekstynkcji E (przy maksimum
piku absorpcyjnego odpowiadającego długości fali λ=540 nm) jako funkcji czasu:
t/min 0 20 47 80 107 140
10
3
⋅E 119 108 96 81 71 58
Zakładając, że na początku i końcu doświadczenia objętość mieszaniny reakcyjnej V = 3 dm
3
, a
promieniowanie jest pochłaniane tylko przez substrat wykazać, że reakcja jest I rzędu i
wyznaczyć jej czas półtrwania.
Zad.2 (5 pkt)
W roztworze wodnym w temperaturze 25 °C badano reakcję: A + B → P. Początkowe stężenia
ustalono jako c
0A
= c
0B
=5•10
-2
mol•dm
-3
. W czasie biegu reakcji stwierdzono, że stężenia obu
substratów zmieniają się w jednakowy sposób c
A
= c
B
= c.
t/h 3 4 5 6 7 8
c•10
2
/ mol•dm
-3
4,26 4,03 3,86 3,70 3,55 3.40
Należy wyznaczyć: a) rząd i stałą szybkości reakcji b) czas po którym szybkość reakcji
zmniejszy się do 1/16 wartości szybkości początkowej, c) W temperaturze 35 °C stała
szybkości była 2,34 razy większa. Oszacować energię aktywacji.
Zad.3 (3 pkt)
W naczyniu reakcyjnym o objętości V=2dm
3
, w ustalonej temperaturze T=313,3 K biegnie
reakcja odwracalna I rzędu: A
1
1
K
K
−
⇔
B
Początkowe stężenie substratu A wynosiło 0,4 mol⋅dm
-3
. Po 20 minutach biegu reakcji stężenie
produktu B osiągnęło 20% stężenia równowagowego a na końcu reakcji osiągnęło wartość 0,1
mol⋅dm
-3
. Oblicz jakie stężenie osiągnęło B po 30 minutach biegu reakcji.
Zad.4. (3 pkt)
Uzasadnij, że reakcja rozkładu w fazie gazowej w stałej objętości:
2N
2
O
5
→ 4 NO
3
+ O
2
jest reakcją pierwszorzędową. Proponowany mechanizm:
etap l: N
2
O
5
1
1
K
K
−
⇔
NO
2
+ NO
3
; etap 2: NO
2
+ NO
3
→
2
K
NO
2
+ O
2
+ NO
etap 3: N
2
O
5
+ NO
→
3
K
3 NO
2
Zad.5 (3 pkt)
Arrheniusowski czynnik przedwykładniczy dla reakcji rozkładu eteru winylowoetylowego
(reakcja I rzędu) wynosi 2,7•10
11
⋅s
-1
.Obliczyć entropię aktywacji w 330 °C. Jak można
zinterpretować znak ( "+" lub "-") wyliczonej entropii?
Zad.6 (3 pkt)
Wyprowadź równanie Michaelisa - Menten na szybkość reakcji enzymatycznej: S + E
⇒
P +E
przebiegającej wg schematu: etap l: S + E
⇔
SE (o stałych szybkości k
1
i k
-1
); etap 2 : SE
⇒
P + E (o stałej szybkości k
2
)
Zad.7 (2 pkt)
W naczyniu reakcyjnym o objętości V = 2 dm
3
, w ustalonej temperaturze T = 423,3 K biegła
reakcja: A → 2 B + C. Dla ciśnienia początkowego substratu A równego 184 hPa szybkość
początkową określono jako 5.87•10
-3
hPa⋅s
-1
. Natomiast gdy ciśnienie początkowe wynosiło
912 hPa szybkość początkowa była równa 0,144 hPa⋅s
-1
. Oblicz stałą szybkości reakcji.
Kinetyka kolokwium (23p)
Zad 1.
Czynnik przedwykładniczy A reakcji rozkładu eteru winylowoetylowego (reakcja
I rzędu) wynosi 2.7•10
11
s
-1
. Obliczyć entropię aktywacji w 330 °C.
Skomentować otrzymaną wartość.
Zad 2.
Kataliza homogeniczna kwasowo-zasadowa. Podaj mechanizm ogólny katalizy
kwasowej oraz specyficznej katalizy kwasowej.
Zad 3.
Proponowany mechanizm katalizowanej przez jod reakcji rozkładu aldehydu
octowego jest następujący:
I
2
1
1
−
→
K
K
I
•
+ I
•
I
•
+ CH
3
CHO
→
2
K
CH
3
CO
•
+ HI
CH
3
CO
•
→
3
K
CH
3
•
+ CO
CH
3
•
+ I
2
→
4
K
CH
3
I + I
•
CH
3
•
+ HI
→
5
K
CH
4
+ I
•
CH
3
I + HI
→
6
K
CH
4
+ I
2
Przyjmując dla wolnych rodników przybliżenie stanu stacjonarnego wyprowadzić
wyrażenie na szybkość badanej reakcji.
Zad 4.
Wyprowadzić równanie izotermy Langmuira.
Zad 5.
Następne zestawienie ilustruje zależność od temperatury stałej szybkości reakcji
pierwszo rzędowej rozkładu 2-chloropropanu na propylen i chlorowodór.
K ⋅10
3
/ mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
0,162 0,238 0,311 0,475 0,706 0,901 1,225 1,593
T /
o
K
640,6 646,7 651,2 657,5 665,1 669,0 674,9 679,7
Obliczyć energię aktywacji i czynnik przedwykładniczy A.
Zad 6.
Omów zjawisko powstawania fluorescencji poprzez 2 rodzaje dezaktywacji,
występujące Np.: w barwniku Rodamina B. Stosując metodę stanu stacjonarnego
wyprowadź odpowiednie równanie kinetyczne na szybkość procesu.
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium Kinetyka 6
Zad 1.
Omów teorię stanu przejściowego (absolutnych szybkości reakcji)
Zad 2.
Szybkość reakcji: A
→
B
B + C jest wprost proporcjonalna zarówno do stężenia c
A
jak i c
B
Stała szybkości reakcji wynosi 10
-4
mol
-1
⋅dm3⋅s
-1
. Stężenie początkowe A
wynosi 5 mol⋅dm
-3
a B jest równe 2 mol⋅dm
-3
. Obliczyć czas, po upływie którego,
szybkość reakcji osiągnie wartość maksymalną.
Zad 3.
Dla reakcji równoległych , obu pierwszego rzędu
B k
1
= 8.47•10
-2
•s
-1
A
C k
2
= 5.28•10
-2
•s
-1
Obliczyć po jakim czasie 75% A ulegnie rozkładowi i jakie będą wówczas stężenia B i
C, jeżeli stężenie początkowe c
OA
= 4 mol•dm
-3
.
Zad 4.
Co to jest przybliżenie stanu stacjonarnego?
Doświadczalnie stwierdzono, że reakcja w fazie gazowej: 2NO+H
2
→2NOH jest rzędu
trzeciego. Wykaż, że poniżej proponowany mechanizm uzasadnia taki rząd pomimo,
ż
e w żadnym akcie elementarnym nie uczestniczą trzy molekuły:
NO + H
2
1
1
K
K
−
⇔
NOH
2
NOH
2
+ NO
→
2
K
2 NOH
Zad 5.
W temperaturze 125 °C badano reakcję A + B → 3C Dla początkowych ciśnień
p0A=p0B=0,0667 bar uzyskano zależność ciśnienia całkowitego w funkcji czasu:
t/min 0 30 60 90 120
p
c
/ bar 0,133 0,144 0,153 0,160 0,167
Należy wykazać, że reakcja jest pierwszego rzędu i obliczyć jej czas półtrwania.
Zad 6.
W roztworze wodnym w temperaturze 25 °C badano reakcję: A + B → 3C.
Początkowe stężenia ustalono jako c
0A
= c
0B
=5•10
-2
mol•dm
-3
. W czasie biegu reakcji
stwierdzono, że stężenia obu substratów zmieniają się w jednakowy sposób c
A
= c
B
= c.
t/h 3 4 5 6 7 8
c•10
2
/ mol•dm
-3
4,26 4,03 3,86 3,70 3,55 3.40
a) należy wyznaczyć rząd, stałą szybkości reakcji i czas po którym szybkość reakcji
zmniejszy się do 1/4 wartości szybkości początkowej, b) W temperaturze 35 °C stała
szybkości była 2,34 razy większa. Oszacuj energię aktywacji i arrheniusowski czynnik
przedwykładniczy
Kolokwium Kinetyka 7 (∑
∑
∑
∑23 punktów)
Zad 1.(4 pkt)
Znane są szybkości rozkładu chloroformu w roztworze wodnym
(reakcja I rzędu) w funkcji temperatury:
T/
o
C 0 10 20 30 40 50 60
10
2
⋅k /s
-1
2,46 10,8 47,5 163 576 1850 5480
Obliczyć energię aktywacji oraz czynnik częstości.
Zad 2.(6 pkt)
Porównaj czynnik przedwykładniczy w teoriach: Arrheniusa i
zderzeniowej
Zad 3.(9 pkt)
Dwucząsteczkowa reakcja w roztworze wodnym:
(A) + (B) → (C) + (D)
jest reakcją drugiego rzędu, której stała szybkości w temperaturze
47
o
C wynosi 4,56
•10
-3
mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
a w temperaturze 37
o
C jest 2,78
razy mniejsza. Stężenia początkowe c
0A
=0,1 mol/dm
3
i c
0B
=0,1
mol/dm
3
a) obliczyć szybkość początkową czyli -dc
A
/dt w obu temperaturach
b) wyprowadzić scałkowane równanie reakcji
c) wyznaczyć czas po którym szybkość reakcji zmniejsza się do ¼
wartości początkowej w temp. 37
o
C
d) oszacować wartość entalpii swobodnej aktywacji w temperaturze
42
o
C
Zad 4.(2 pkt)
Na dowolnym znanym Ci przykładzie omów wyprowadzenie
równania kinetycznego reakcji łańcuchowej.
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Made by Kostek
Made by Kostek
Kinetyka – kolokwium/ G
1. Stała szybkości praktycznie nieodwracalnej reakcji dimeryzacji
etylenu przebiegającej zgodnie ze schematem 2A → B jest w
temperaturze 700 K równa 9,848 cm
3
⋅mol
-1
•s
-1
. Obliczyć:
a) jaki procent początkowej ilości etylenu przereaguje po upływie
15 min;
b) okres połówkowy reakcji
jeżeli stężenie początkowe etylenu było równe 0,0250 mol•dm
-3
.
2. Stała szybkości rozkładu NaClO w roztworze wodnym w
temperaturze 25,0°C oraz 50,0°C jest odpowiednio równa 9,30•10
-3
mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
oraz 8.60•10
-3
mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
. Obliczyć:
a) energię aktywacji reakcji
b) stalą szybkości reakcji w temp. 35,0°C
c) procent NaClO, który ulegnie rozkładowi w temperaturze temp.
35,0°C po upływie 30 min. w roztworze, w którym jego stężenie
początkowe było równe 0,100 mol⋅dm
-3
.
3. Podać najprostszy mechanizm homogennej reakcji katalitycznej
typu A + B → P. Metodą stanu stacjonarnego wyprowadzić
wyrażenie na szybkość reakcji i wykazać, że jest ona proporcjonalna
do stężenia analitycznego katalizatora [K]
o
. Jakie warunki muszą
być spełnione aby była to reakcja: a) pierwszego rzędu; b) drugiego
rzędu ?
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Kinetyka – kolokwium/ C
1. Kinetykę rozkładu nadtlenku tert-butylu w fazie gazowej
(CH
3
)
3
COOC(CH
3
)
3
→ 2 CH
3
COCH
3
+ C
2
H
6
badano metodą pomiaru zmian ciśnienia sumarycznego w funkcji
czasu w warunkach izotermiczno-izochorycznych. Poniżej zestawiono
wyniki pomiarów w temperaturze 154.6°C.W stanie początkowym
układ zawierał substrat i azot których ciśnienia cząstkowe były odpo-
wiednio równe 169,3 oraz 4,2 Tr. Poniżej podano wyniki pomiarów
t /min 0.0
2.0
3.0
5.0
6.0
8.0
9.0
11.0 12.0
P/ Tr
173.5 187.3 193.4 205.3 211.3 222.9 228.6 239.8 244.4
t /min 14.0
15.0
17.0
18.0
20.0
21.0
P/ Tr
254.5 259.2 268.7 273.9 282.0 286.8
Wykazać, że reakcja jest rzędu pierwszego i wyznaczyć jej stałą
szybkości.
2. Następne zestawienie ilustruje zależność od temperatury stałej
szybkości reakcji pierwszo rzędowej rozkładu 2-chloropropanu na
propylen i chlorowodór.
K ⋅10
3
/ mol
-1
⋅dm
3
⋅s
-1
0,162 0,238 0,311 0,475 0,706 0,901 1,225 1,593
T /
o
K
640,6 646,7 651,2 657,5 665,1 669,0 674,9 679,7
Obliczyć energię aktywacji i czynnik przedwykładniczy A.
3. Nadtlenek wodoru w środowisku kwaśnym ulega rozkładowi po
wpływem jonów Br
-
. Proponowany jest następujący mechanizm tej
reakcji:
H
+
+ Br
-
1
1
−
→
K
K
HBr
H
2
O
2
+ HBr
→
2
K
H
2
O + HOBr
H
2
O
2
+ HOBr
→
3
K
H
2
O + O
2
+ HBr
Metodą stanu stacjonarnego wykazać, że zgodnie z proponowanym
mechanizmem szybkość
rozkładu powinna być proporcjonalna do analitycznego stężenia
jonów bromkowych.
Made by Kostek
Made by Kostek
Kolokwium I - Kinetyka Gr. A (∑23pkt)
Zad 1.(2 pkt)
Proszę opisać różnicową metodę Van’t Hoffa wyznaczania rzędowości reakcji. Na
czym ona polega? Jakie są założenia?
Zad 2.(4 pkt)
Dana jest nieodwracalna reakcja estryfikacji: RCOOH + R’OH → ROOR’ + H
2
O
katalizowana kwasem. Przy pH = 2 czas połowicznej przemiany w 25
o
C wynosił 1h, a
w 20
o
C wynosił 90 min. C
0A
= C
0B
= 0,01 mol•dm
-3
Proszę obliczyć rzeczywistą i
pozorna, stałą szybkości reakcji w obu temperaturach oraz obliczyć entalpię swobodną
aktywacji tej reakcji w 25
o
C.
Zad 3.(4 pkt)
Badano kinetykę reakcji rozkładu termicznego SO
2
Cl
2
w temperaturze 279,2°C:
SO
2
Cl
2
→ SO
2
+ Cl
2
Wyznaczono zależność ciśnienia całkowitego w funkcji czasu:
t /min
9.6
13.2
16.9
59.8
106.4
∞
P 10
-3
/Pa 42,322 44.655 45.988 57.985 66.197 79.207
Sprawdź metodą całkowo-graficzną, czy jest to reakcja I rzędu. Wyznacz stałą
szybkości reakcji k
1
oraz czas połowicznej przemiany.
Zad 4.(2 pkt)
Proszę porównać adsorpcję fizyczną i chemiczną – energia wiązania, zależność od
temperatury.
Zad 5.(5 pkt)
Dwucząsteczkowa reakcja w roztworze wodnym: A + B → C + D jest reakcją
drugiego rzędu, której stała szybkości reakcji w temperaturze 40° C wynosi 1,72•10
-3
mol•dm
3
s
-1
a w temperaturze 50°C jest 3 razy większa. Stężenia początkowe C
0A
= 0,1
mol•dm
-3
i C
OB
=
0,1 mol•dm
-3
. Wyznaczyć czas, po którym szybkość reakcji zmniejszy
się do 1/5 wartości początkowej i oszacować wartość entalpii swobodnej aktywacji tej
reakcji w temperaturze 50° C.
Zad 6.(4 pkt)
Reakcja między gazowym bromem a metanem zachodzi wg następującego
mechanizmu:
Br
2
1
1
K
K
−
⇔
Br
•
+ Br
•
; Br
•
+ CH
4
2
2
K
K
−
⇔
CH
3
•
+ HBr ; CH
3
•
+ Br
2
→
3
K
Br
•
+
CH
3
Br
Wyprowadzić wyrażenie na szybkość tworzenia bromku metylu. Z jakiej reguły należy
skorzystać w tym zadaniu?
Zad 7.(2 pkt)
Wyprowadź równanie Michaelisa-Mentena na szybkość reakcji enzymatycznej:
(1) S + E ↔ SE (o stałych szybkości k
1
k
-1
); (2) SE → P + E (o stałej szybkości k
2
).
Kolokwium II Kinetyka Gr.
B (∑=23pkt.)
Zad 1.(2 pkt)
Proszę podać wzory oraz wykres zmian stężenia reagentów w
czasie dla prostej reakcji
następczej typu:
Zad 2.(4 pkt)
Zmiany w czasie sumarycznego ciśnienia w stałej objętości podczas reakcji rozkładu w
fazie gazowej etanu:
C
2
H
6
→ C
2
H
4
+ H
2
w temp. 856 K. były następujące:
Ciśnienie całkowite /Tr
384 390
394
396
400
405
408
Czas /s
0
29
50
64
84
1 14
134
wyznaczyć rząd i stalą szybkości reakcji metodą całkowo-graficzną w podanej
temperaturze.
Zad. 3 (4 pkt)
Dla rozpadu chlorku nitrozylu: 2NOCl → 2NO + Cl
2
znaleziono następujące wartości stałej szybkości: w temp. 150
o
C 3,65 dm
3
•mol
-1
• s
-1
; w
temp. 200
o
C 76,3 dm
3
•mol
-1
•s
-1
. Obliczyć energię aktywacji tego procesu i współczynnik
przedwykładniczy z równania Arrheniusa.
Zad. 4 (2 pkt)
Kinetyka reakcji z fazą stalą. Podaj 3 możliwe mechanizmy i krzywe kinetyczne w
reakcjach korozji metali. Wyprowadź równanie kinetyczne zwane prawem
parabolicznym.
Zad. 5 (3 pkt)
Dla reakcji hydrolizy zasadowej kompleksu [Co(NH
3
)
5
Cl]
2+
zaproponowano mechanizm:
(4) [Co(NH
3
)
5
Cl]
2+
+ OH
-
→
1
K
[Co(NH
3
)
4
(NH
2
)Cl]
+
+ H
2
O (szybko ustalająca się
równowaga)
(5) [Co(NH
3
)
5
(NH
2
)Cl]
+
→
2
K
[Co(NH
3
)
5
(NH
2
)]
2+
+ Cl
-
(etap powolny)
(6) [Co(NH
3
)
4
(NH
2
)]
2+
+ H
2
O
→
3
K
[Co(NH
3
)
5
OH]
2+
(etap szybki) Wyprowadzić
równanie kinetyczne uwzględniające taki mechanizm hydrolizy. Który z wymienionych
etapów określa szybkość reakcji?
Zad. 6 (5 pkl.)
Dana jest zależność okresu połowicznej przemiany reakcji rozkładu amoniaku na
wolframie od ciśnienia początkowego:
P
0A
/Tr
265
130
58
16
T
1/2
/s
7.6
3,7
1,7
1,0
Proszę, wyznaczyć rząd reakcji i sprawdzić czy jest on funkcją p
o
Proszę, skomentować
wynik.
Zad. 7 (3 pkt.)
Proszę porównać pierwotny i wtórny efekt solny. Proszę wyprowadzić wzór wiążący
stałą szybkości reakcji z siłą jonową roztworu.
Made by Kostek
Made by Kostek
Kinetyka – kolokwium/ E
1. Metodą pomiaru zmian ciśnienia całkowitego w warunkach
izotermiczno-izochorycznych badano rozkład gazowego
arsenowodoru na stały arsen i gazowy wodór,
2AsH
3(g)
→ 2 As
(s)
+ 3H
2(g)
Poniżej zestawiono wyniki pomiarów w temperaturze 35O°C.
T /h 0.00 4.33 16.0 25.5 37.66 44.75
P /Tr 39.20 40.30 43.65 45.35 48.05 48.84
Wyznaczyć rząd reakcji i skomentować wynik.
2. Stała
szybkości rozkładu NaClO w roztworze wodnym w
temperaturze 25,0°C oraz 50,0°C jest odpowiednio równa 9,30•10
-3
dm
3
•mol
-1
•s
-1
oraz 8.60•10
-2
dm
3
•mol
-1
•s
-1
. Obliczyć:
a) energię aktywacji reakcji
b) stałą szybkości reakcji w temp. 35,0°C
c) procent NaClO, który ulegnie rozkładowi w temperaturze temp.
35,0°C po upływie 30 min. w roztworze, w którym jego stężenie
początkowe było równe 0,100 mol•dm
-3
.
3. Podać najprostszy mechanizm homogennej reakcji katalitycznej
typu A+B→P. Metodą stanu stacjonarnego wyprowadzić wyrażenie
na szybkość reakcji i wykazać, że jest ona proporcjonalna do
stężenia analitycznego katalizatora [K]
o
. Jakie warunki muszą być
spełnione aby była to reakcja: a) pierwszego rzędu; b) drugiego
rzędu ?
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Kinetyka - kolokwium/ D
1. Kinetykę praktycznie nieodwracalnej reakcji 2NO + Cl
2
→ 2NOCl
badano w temperaturze 250°C fazie gazowej w układzie o stałej
objętości mierząc ciśnienie całkowite w funkcji czasu; otrzymano
następujące wyniki:
t / min
0
10,0
20,0
30,0
40,0
P /bar
3,00
2,90
2,84
2,79
2,74
Wyznaczyć rząd i stałą szybkości reakcji.
2. Stała
szybkości rozkładu NaClO w roztworze wodnym w
temperaturze 25,0°C oraz 50,0°C jest odpowiednio równa 9,30•10
-3
dm
3
•mol
-1
•s
-1
oraz 8.60•10
-2
dm
3
•mol
-1
•s
-1
. Obliczyć:
a) energię aktywacji reakcji
b) stałą szybkości reakcji w temp. 35,0°C
c) procent NaClO, który ulegnie rozkładowi w temperaturze temp.
35,0°C po upływie 30 min. w roztworze, w którym jego stężenie
początkowe było równe 0,100 mol•dm
-3
.
3. Proponowany jest następujący mechanizm katalizowanej przez jod
reakcji rozkładu aldehydu octowego na metan i tlenek węgla w fazie
gazowej:
I
2
1
1
−
→
K
K
I
•
+ I
•
I
•
+ CH
3
CHO
→
2
K
CH
3
CO
•
+ HI
CH
3
CO
•
→
3
K
CH
3
•
+ CO
CH
3
•
+ I
2
→
4
K
CH
3
I + I
•
CH
3
•
+ HI
→
5
K
CH
4
+ I
•
CH
3
I + HI
→
6
K
CH
4
+ I
2
Przyjmując dla wolnych rodników przybliżenie stanu stacjonarnego
wyprowadzić wyrażenie na szybkość badanej reakcji.
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Made by Kostek
Made by Kostek
Kinetyka - kolokwium/ A
1.W podwyższonej temperaturze kwas octowy rozkłada się (w fazie
gazowej) w myśl dwu konkurencyjnych nieodwracalnych reakcji
pierwszego rzędu
CH
3
COOH → CH
4
+ CO
2
(1)
CH
3
COOH → CH
2
C=O + H
2
O
(2)
W temperaturze 1189 K wyznaczone doświadczalnie stałe szybkości
reakcji są odpowiednio równe: k
1
= 3,74 s
-1
oraz k
2
= 4,65 s
-1
Obliczyć:
- czas po jakim rozłoży się 90.0% początkowej ilości substratu
- skład mieszaniny po zakończeniu reakcji i wydajność cetenu
(CH
2
C=O) w stosunku do początkowej ilości substratu.
2. Procesy pirolizy bromku etylu i bromku propylu w fazie gazowej
są reakcjami pierwszego rzędu. Doświadczalnie wyznaczone stałe
szybkości reakcji w kilku temperaturach zestawiono poniżej:
Bromek etylu
Bromek propylu
T /K
k
1
/s
-1
T/K
k
1
/s
-1
800
0.0361
794
0.110
833
0.141
806
0.192
877
0.662
855
1.126
900
1.410
881
2.708
Wyznaczyć energię aktywacji i czynnik częstości obu reakcji
sformułować wniosek.
3. Podaj schemat Lindemanna reakcji jednocząsteczkowych typu A
→ B Metoda stanu stacjonarnego wyprowadź wyrażenie na
szybkość reakcji. Jakie warunki musza być spełnione by była to
reakcja a) pierwszego rzędu b) drugiego rzędu ?
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2
Kinetyka - kolokwium/ B
1. Metodą pomiaru zmian ciśnienia całkowitego w warunkach
izotermiczno-izochorycznych badano rozkład gazowego
arsenowodoru na stały arsen i gazowy wodór,
2AsH
3(g)
→ 2 As
(s)
+ 3H
2(g)
Poniżej zestawiono wyniki pomiarów w temperaturze 35O°C.
T /h 0.00 4.33 16.0 25.5 37.66 44.75
P /Tr 39.20 40.30 43.65 45.35 48.05 48.84
Wyznaczyć rząd reakcji i skomentować wynik.
2. Stała
szybkości rozkładu NaClO w roztworze wodnym w
temperaturze 25,0°C oraz 50,0°C jest odpowiednio równa 9,30•10
-3
dm
3
•mol
-1
•s
-1
oraz 8.60•10
-2
dm
3
•mol
-1
•s
-1
. Obliczyć:
a) energię aktywacji reakcji
b) stałą szybkości reakcji w temp. 35,0°C
c) procent NaClO, który ulegnie rozkładowi w temperaturze temp.
35,0°C po upływie 30 min. w roztworze, w którym jego stężenie
początkowe było równe 0,100 mol•dm
-3
.
3. Podać najprostszy mechanizm homogennej reakcji katalitycznej
typu A+B→P. Metodą stanu stacjonarnego wyprowadzić wyrażenie
na szybkość reakcji i wykazać, że jest ona proporcjonalna do stężenia
analitycznego katalizatora [K]
o
. Jakie warunki muszą być spełnione
aby była to reakcja: a) pierwszego rzędu; b) drugiego rzędu ?
Wartości stałych: R = 8,314 J⋅⋅⋅⋅mol
-1
⋅⋅⋅⋅K
-1
; h = 6,63⋅⋅⋅⋅10
-34
J⋅⋅⋅⋅s; k
B
= 1,38⋅⋅⋅⋅10
-23
J⋅⋅⋅⋅K
-1
;
N = 6,023⋅⋅⋅⋅10
23
mol
-1
; F=96484 C⋅⋅⋅⋅mol
-1
; A(25 °C, H
2
O) = 0,509 dm
3/2
mol
-1/2