5a:l. Wyrazić szybkość następujących reakcji chemicznych przez stężenia poszczególnych reagentów
a) CH3COOH -> H+ + CH3COO-
b) Mn04" + 5r + 8H+ -> Mn2+ + Ąl2 + 4H20,
c) N2 + 3H2 -> 2NH3.
5a:2. W reakcji I rzędu A —» B, stężenie początkowe substratu wynosiło 1 M i zmalało ośmiokrotnie w ciągu 45 minut. Obliczyć połówkowy czas reakcji oraz jej szybkość początkową. Odp. tm = 900 s; v0 = 7,70 • 10-4 M • s-1.
5a:3. Stała szybkości reakcji przy stężeniu początkowym c0= 0,1 M wynosi: a) 1 • 10-5 M -s-1dla reakcji rzędu zerowego, b) 1 • 10-5 s-1dla reakcji rzędu pierwszego, c) 1 • 10-5 M-1 • s-1 dla reakcji rzędu drugiego. Obliczyć czas połówkowy reakcji (A/?), jeżeli reakcja jest rzędu: a) zerowego, b) pierwszego, c) drugiego. Odp. a) 5 ■ 103 s, b) 6,93 • 104 s, c) 1 • 10b s.
5a:4. Stężenia początkowe obu substratów reakcji A + B —> P wynosiły 0,05 M. Po 15 minutach przereagowało 10% początkowej ich ilości. Po jakim czasie stężenie substratów zmaleje do: a) 50%; b) 10% początkowej wartości, jeżeli reakcja jest rzędu: 1) zerowego; 2) pierwszego; 3) drugiego? Odp. Ib) 135 min; 2b) 327,8 min; 3b) 1215 min.
5a:5. Połówkowy czas reakcji dimeryzacji wynosi 30 minut. Zakładając, że jest to reakcja II rzędu, obliczyć czas potrzebny na to, aby stopień przereagowra-nia wyniósł: a) 25%, b) 90%. Odp. a) 10 min, b) 270 min.
5a:6. Pewna reakcja przebiega w 40% w ciągu pół godziny. Obliczyć stałe szybkości, jeżeli była to reakcja rzędu: a) zerowego, b) pierwszego, c) drugiego. Stężenie początkowe substratu przyjąć za równe 0,01 M. Odp. a) 2,22 • 10-6 M • s-1, b) 2,84 • Kr4 s-1, c) 3,70 • 10-2 M-1 • s’1.
5a:7. Czas połowicznego rozpadu radu wynosi 1590 lat; jest to reakcja rzędu pierwszego. Obliczyć, po ilu latach z jednogramowej próbki radu pozostanie 0,1 g radu. Odp. 5282 lata.
5a:8. Śledzono przebieg reakcji 1 rzędu A —> B w roztworze, mierząc jego ekstynkcję (wielkość addytywna). Po 20 minutach od rozpoczęcia reakcji ekstynkcja roztworu wynosiła 0,8; po 40 minutach 0,35; a po czasie nieskończenie długim była równa 0,2. Wiedząc, że reakcja przebiega praktycznie do końca, obliczyć jej stałą szybkości oraz wartość ekstynkcji roztworu w początkowym momencie reakcji. Odp. A'j = 0,0693 min-1; E0 = 2,6.