Kinetyka chemiczna – ustalanie rzędu reakcji 1) Stwierdzono, Ŝe stęŜenie substratu reakcji A produkty maleje w następujący sposób: StęŜenie substratu
Czas
[mol/dm3]
[min]
0,6
4,17
0,4
12,5
0,2
37,5
0,1
87,5
StęŜenie początkowe c0 = 0,8 mol/dm3. Wyznacz rząd, stałą szybkości reakcji, czas połowicznej przemiany.
2) Gazowa próbka pewnego związku w temperaturze 400 K wykazywała początkowe ciśnienie 12,6 Pa. Gdy przereagowało 10,0% substancji, szybkość rozkładu próbki
–
–
wynosiła 9,71 Pas 1, natomiast po przereagowaniu 20.0% równa była 7,67 Pas 1.
Wyznaczyć rząd reakcji, stałą szybkości i czas połowicznej przemiany.
3) W temperaturze 400 K czas połowicznej przemiany gazowej próbki pewnego związku pod ciśnieniem początkowym 55.5 kPa wynosi 340 s, natomiast pod ciśnieniem 28,9 kPa maleje do 178 s Wyznacz rząd tej reakcji i stałą szybkości.
4) Dla reakcji A + B produkty otrzymano następujące dane doświadczalne: V
[A]0
[B]0
–
–
–
–
[moldm 3s 1]
moldm 3
moldm 3
–
1,810 3
0,3
0,3
–
7,210 3
0,6
0,3
–
7,210 3
0,6
0,6
Określić równanie kinetyczne opisujące tę reakcję oraz obliczyć wartość stałej szybkości.
5) Stwierdzono, Ŝe zawartość węgla 14C w kawałku węgla drzewnego znalezionego w jaskini Lascaux (Francja) wynosi 13 procent jego zawartości we współcześnie powstałym węglu drzewnym. Czas połowicznego rozpadu węgla 14C wynosi 5570 lat. Jaki jest wiek próbki?
6) W temperaturze 730 °C badano kinetykę reakcji rozpadu N2O do N2 i O2 mierząc całkowite ciśnienie mieszaniny gazów w zamkniętym reaktorze o stałej objętości.
Wyniki przedstawia tabela: t [min]
pc
3000
3,02
5000
3,40
7000
3,66
∞
4,20
Ustal rząd reakcji, stałą szybkości. Czy czas połowicznej przemiany zaleŜy od stęŜenia początkowego substratu?
7) Octan etylu ulega hydrolizie pod wpływem NaOH w roztworze alkoholowo–wodnym.
–
StęŜenia początkowe obu reagentów wynoszą 510 2 mol/dm3, τ1/2 = 1800 s a czas potrzebny, aby reakcja przebiegła w 75% wynosi 5400 s. W jakim czasie reakcja przebiegnie w 10% ?
8) Gazowy cyklopropan ogrzany do temperatury 500 °C izomeryzuje do propenu. Stopień konwersji w tej przemianie badano chromatograficznie dla róŜnych ciśnień początkowych, otrzymując następujące wyniki: p0 [Tr]
200
200
400
400
600
600
T [s]
100
200
100
200
100
200
p [Tr]
186
173
373
347
559
520
gdzie p0 oznacza ciśnienie początkowe, p zaś ciśnienie końcowe cyklopropanu. Jaki jest rząd oraz stała szybkości tej reakcji w podanych warunkach?