56758 skanowanie0009o

dwóm reakcjom I rzędu o dwóch równych wiiilnftiimli niulc| szybkości reakcji, został przedstawiony na rycinie 1. 11.

Stężenie substratu maleje szybciej w reakcji o dużej stałej szybkością Wyraża się to większym nachyleniem wykresu stężenia w funkcji czasu, i

Przykład 2

Stała szybkości reakcji izomeryzacji cyklopropanu:

H H

\ /

C

CH₂=CH—CH₃

■

H—C—C—H

/ \

H H

jest równa 1,5 • 10"⁴ —. Do reakcji użyto 10 g cyklopropanu. Oblicz, po ja-s

kim czasie od zapoczątkowania reakcji masa cyklopropanu zmaleje do 2 g.

Rozwiązanie

1 krok. Wybór odpowiedniego wzoru.

Ponieważ należy obliczyć czas, dysponując masą substratu m_Q i m, wybieramy zależność:

\n— = k-t m

2 krok. Obliczenie wartości t.

Po podstawieniu danych otrzymujemy:

In

10 8

1,5 • 10⁴

s

czyli: litf-1,5'UH-¹/

I

Wartość In5 obliczamy za pomocą kalkulatora:

l,fl09 ■1,5* 10^-4-** s

Byli: t - 10727 s

gitem po przeliczeniu na godziny (1 h = 3600 s) otrzymujemy:

\ - 3,98 h

Oil powiedź: Czas potrzebny na izomeryzację 8g cyklopropanu wydoili 3,98 h.

Analogicznie można obliczyć czas potrzebny do zaniku połowy po-Htjlkowej ilości substratu w reakcji I rzędu. Wtedy masa pozostała:

w ⁼g§‘^m°’ iii

lnA = fc-/

1

2^m°

u /ulem:

ln2 = kt

( '/iis potrzebny do zaniku połowy substratu jest ze stałą szybkości reak-

i jl I rzędu związany zależnością: t = czyli po obliczeniu wartości ln2:

k

_ 0,693 k

Billi luki nazywamy okresem połowicznej przemiany i oznaczamy ti.

2

I matecznie możemy więc napisać: ti =    —

I k k

I )la reakcji izomeryzacji cyklopropanu, której stała szybkości wynosi

IA • 10 ⁴ —, czas połowicznej przemiany t\ — ——-r- = 4620 s. Nato-

²    1,5 -10 -

s

lllliiNl dla reakcji rozkładu tlenku azotu(IV):

N₂0₄ — 2N0₂

której stała szybkości wynosi 6 • 10⁴ —,

s

|SHN połowicznej przemiany h ■ —= | ,16 ■ 10^-5s.

I

gitem Im H/.yhcicj przebiega reakcja, tym krótszy czas potrzebny jest do /antku połowy subslralu,