---

Overview

Równanie kinetyczne (I)
Równanie kinetyczne (II)
Arrhenius
Odwracalna (I)
Konkurencyjne (I)
Następcze (I)

---

Sheet 1: Równanie kinetyczne (I)

Wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji metodą całkowo - rachunkową
Badano reakcję zmydlania octanu etylu w roztworze wodno - etanolowym (20,0 % wody). Początkowe stężenie estru i wodorotlenku sodu były identyczne i równe 50,0 mmol/dm3. Po upływie określonego czasu pobierano próbkę roztworu reakcyjnego i oznaczano w nim przez miareczkowanie stężenie jonów hydroksylowych. W pierwszej i drugiej kolumnie tablicy zestawiono dane uzyskane w temp. 30,0oC (J.Am.Chem.Soc.,61,1174,(1939)). Wyznaczyć rząd i stałą szybkości reakcji CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH.
PODPOWIEDŹ: Skorzystaj ze wzorów umieszczonych poniżej.
Czas [min]	Stężenie [OH-] [mol/dm3]	k1 [1/min]	k2 [dm3/(mol*min)]	k3 [dm6/(mol2*min)]	wartość średnia
0,0	5,000E-02				k1	k2	k3
4,0	4,409E-02	0,03145	0,67	14,30	0,020717105545219	0,661016874398182	31,6402788394148
9,0	3,858E-02	0,02881	0,66	15,10	błąd względny procentowy
15,0	3,370E-02	0,02630	0,64	16,02
24,0	2,793E-02	0,02426	0,66	18,37
37,0	2,283E-02	0,02119	0,64	20,52
53,0	1,853E-02	0,01873	0,64	23,70
83,0	1,356E-02	0,01572	0,65	30,35
143,0	8,950E-03	0,01203	0,64	42,25
322,0	3,850E-03	0,00796	0,74	104,14
		Wartość średnia =
		n=1
		n=2
		n=3
3,145E-02	6,702E-01	1,430E+01
2,881E-02	6,578E-01	1,510E+01
2,630E-02	6,449E-01	1,602E+01
2,426E-02	6,585E-01	1,837E+01
2,119E-02	6,433E-01	2,052E+01
1,873E-02	6,409E-01	2,370E+01
1,572E-02	6,475E-01	3,035E+01
1,203E-02	6,415E-01	4,225E+01
7,963E-03	7,445E-01	1,041E+02

---

Sheet 2: Równanie kinetyczne (II)

Wyznaczanie stałej szybkości i rzędu reakcji metodą całkowo - graficzną
Badano kinetykę reakcji dimeryzacji 1,3-butadienu (do 3-winylocykloheksenu) w fazie gazowej metodą pomiaru ciśnienia sumarycznego P w funkcji czasu w termostatowanym reaktorze o stałej objętości. W pierwszej i drugiej kolumnie tabeli zestawiono wyniki uzyskane w temperaturze 326,0oC.(wg. J. Am. Chem.Soc., 54, 3867, 1932). Wyznaczyć rzęd i stałą szybkości reakcji 2B = B2.
PODPOWIEDŹ: Wykonując bilans materiałowy znajduje się związek między chwilowymi wartościami ciśnienia cząstkowego substratu (PB) oraz chwilową wartością ciśnienia sumarycznego (P) i wartością początkową ciśnienia (P0=P(t=0)): PB=2*P-P0. Z kolei sprawdza się liniowość zależności w odpowiednich układach współrzędnych. W jakim z układów liniowość jest najlepsza?
Czas t/min	Ciśnienie sumaryczne P/Tr	Ciśnienie cząstkowe substratu PB [Tr]	ln PB/Tr	1/(PB/Tr)	1/(PB/Tr)2
0,00	632,0
3,25	618,5
6,12	606,6
10,08	591,6
14,30	576,1
20,78	556,9
29,18	535,4
36,38	521,2
49,50	498,1
60,87	482,8
68,05	474,6
77,57	464,8
90,05	453,3
103,58	442,6
119,00	432,8
135,72	422,8
									632,0	6,4489	1,5823E-03	2,5036E-06
									605,0	6,4052	1,6529E-03	2,7321E-06
									581,2	6,3651	1,7206E-03	2,9604E-06
									551,2	6,3121	1,8142E-03	3,2914E-06
									520,2	6,2542	1,9223E-03	3,6954E-06
									481,8	6,1775	2,0756E-03	4,3079E-06
									438,8	6,0840	2,2789E-03	5,1936E-06
									410,4	6,0171	2,4366E-03	5,9372E-06
									364,2	5,8977	2,7457E-03	7,5391E-06
									333,6	5,8099	2,9976E-03	8,9856E-06
									317,2	5,7595	3,1526E-03	9,9388E-06
									297,6	5,6958	3,3602E-03	1,1291E-05
									274,6	5,6153	3,6417E-03	1,3262E-05
									253,2	5,5342	3,9494E-03	1,5598E-05
									233,6	5,4536	4,2808E-03	1,8325E-05
									213,6	5,3641	4,6816E-03	2,1918E-05

---

Sheet 3: Arrhenius

Wyznaczanie doświadczalnej energii aktywacji
Badano (J. Phys. Chem., 34, 596, 1930) kinetykę rozkładu kwasu acetylodwuoctowego w roztworze wodnym. CO(CH2COOH)2 = CH3COCH3 + 2 CO2. Ustalono, że jest to reakcja pierwszego rzędu; wartości stałych szybkości w kilku temperaturach zestawiono w pierwszej i drugiej kolumnie tablicy. Wyznaczyć wartość energii aktywacji i czynnika częstości w równaniu Arrheniusa.
PODPOWIEDŹ: Skorzystaj ze wzorów umieszczonych poniżej.
t/oC	k/min-1	1/(T/K)	ln k
0,0	2,460E-05	0,003663003663004	-10,6128
20,0	4,350E-04	0,003412969283276	-7,7402
40,0	5,760E-03	0,003194888178914	-5,1568
60,0	5,840E-02	0,003003003003003	-2,8404
Energia aktywacji/kJ/mol =			97,90
Czynnik częstości/(1/min) =			128707293802971,000
ln k = ln A – ((EA/R)*(1/t))
nachylenie	-11775,3528236452
odcięta	32,4885619018305
	3,6610E-03	-10,6128
	3,4112E-03	-7,7402
	3,1934E-03	-5,1568
	3,0017E-03	-2,8404

---

Sheet 4: Odwracalna (I)

Badanie reakcji odwracalnej I rzędu
	Mechanizm I			Mechanizm II
	A -------> B k1			A -------> B k1
				A <------- B k-1								mechanizm 1?				mechanizm 2?
PODPOWIEDŹ: Skorzystaj ze wzorów umieszczonych obok.												[A] = [A]0 exp(-k1t)
												[B] = [A]0 (1-exp(-k1t))
Stężenie początkowe [A]o/(mol/dm3) =				1,00												[B] =
Stała szybkości k1/(1/min) =				10,00
Stała szybkości k-1/(1/min) =				5,00
Czas [min]	Mechanizm I		Mechanizm II
	[A] [mol/dm3]	[B] [mol/dm3]	[A] [mol/dm3]	[B] [mol/dm3]
0,0000	1,0000	0,0000	1,0000	0,0000
0,0400	0,6703	0,3297	0,6992	0,3008
0,0800	0,4493	0,5507	0,5341	0,4659
0,1200	0,3012	0,6988	0,4435	0,5565
0,1600	0,2019	0,7981	0,3938	0,6062
0,2000	0,1353	0,8647	0,3665	0,6335
0,2400	0,0907	0,9093	0,3515	0,6485
0,2800	0,0608	0,9392	0,3433	0,6567
0,3200	0,0408	0,9592	0,3388	0,6612
0,3600	0,0273	0,9727	0,3363	0,6637
0,4000	0,0183	0,9817	0,3350	0,6650
0,4400	0,0123	0,9877	0,3342	0,6658
0,4800	0,0082	0,9918	0,3338	0,6662
0,5200	0,0055	0,9945	0,3336	0,6664
0,5600	0,0037	0,9963	0,3335	0,6665
0,6000	0,0025	0,9975	0,3334	0,6666
0,6400	0,0017	0,9983	0,3334	0,6666
0,6800	0,0011	0,9989	0,3334	0,6666
0,7200	0,0007	0,9993	0,3333	0,6667
0,7600	0,0005	0,9995	0,3333	0,6667
0,8000	0,0003	0,9997	0,3333	0,6667
0,8400	0,0002	0,9998	0,3333	0,6667
0,8800	0,0002	0,9998	0,3333	0,6667
0,9200	0,0001	0,9999	0,3333	0,6667
0,9600	0,0001	0,9999	0,3333	0,6667
1,0000	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667
1,0400	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667
1,0800	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667
1,1200	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667
1,1600	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667
1,2000	0,0000	1,0000	0,3333	0,6667

---

Sheet 5: Konkurencyjne (I)

Badanie reakcji konkurencyjnych
	Mechanizm
	A -------> B k1
	A -------> C k2
											[A] = [A]0exp(-(k1 + k2)t)
PODPOWIEDŹ: Skorzystaj ze wzorów umieszczonych obok.											[B] = [A]0 (k1/(k1 + k2))*(1-exp(-(k1 + k2)t))
											[C] = [A]0 (k2/(k1 + k2))*(1-exp(-(k1 + k2)t))
Stężenie początkowe [A]o/(mol/dm3) =				1,00
Stała szybkości k1/(1/min) =				2,00
Stała szybkości k2/(1/min) =				4,00
Czas [min]	[A] [mol/dm3]	[B] [mol/dm3]	[C] [mol/dm3]
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
0,400
0,450
0,500
0,550
0,600
0,650
0,700
0,750
0,800
0,850
0,900
0,950
1,000
1,050
1,100
1,150
1,200

---

Sheet 6: Następcze (I)

Badanie reakcji następczych nieodwracalnych
	Mechanizm
	A -------> B k1
	B -------> C k2
												[A] = [A]0 exp(-k1t)
PODPOWIEDŹ: Skorzystaj ze wzorów umieszczonych obok.												[B] = [A]0 (k1/(k2 – k1))*(exp(-k1t)-exp(-k2t))
												[C] = [A]0 – [A] – [B]
Stężenie początkowe [A]o/(mol/dm3) =				1,00
Stała szybkości k1/(1/min) =				4,00
Stała szybkości k2/(1/min) =				20,00
Czas [min]	[A] [mol/dm3]	[B] [mol/dm3]	[C] [mol/dm3]	[A]/{B}
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0,3500
0,4000
0,4500
0,5000
0,5500
0,6000
0,6500
0,7000
0,7500
0,8000
0,8500
0,9000
0,9500
1,0000
1,0500
1,1000
1,1500
1,2000
1,2500