Chemiazbzad9

1. Kinetyka, termodynamika i równowaga chemiczna

1.3.    Reakcję nitrowania toluenu przeprowadza się za pomocą tak zwanej mieszaniny nitrującej, czyli mieszaniny stężonych wodnych roztworów kwasu azotowego(V) i siar-kowego(VI). Wiedząc, że toluen jako ciecz nicpolarna nie miesza się z mieszaniną nitrującą, podaj dwie metody przyspieszenia przebiegu tej reakcji.

1.4.    Wyjaśnij, dlaczego katalizatory przyspieszają przebieg reakcji.

1.5.    Które z podanych katalizatorów zaliczysz do homogenicznych, a które do heterogenicznych? Uzasadnij swoją odpowiedź.

a)    Tlenek wanadu(V), katalizujący utlenianie tlenku siarki(IV) do tlenku siarki(VI).

b)    Mieszanina tlenku azotu(II) i tlenku azotu(IV), katalizująca utlenianie tlenku siarki(IV) do tlenku siarki(VI).

c)    Węgiel aktywny, katalizujący reakcję rozkładu nadtlenku wodoru w roztworze wodnym.

d)    Jodek potasu, katalizujący reakcje rozkładu nadtlenku wodoru w roztworze wodnym.

e)    Nikiel, katalizujący reakcję syntezy amoniaku z pierwiastków.

f)    Złoto, katalizujące reakcję rozkładu gazowego jodowodoru.

g)    Stężony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI), katalizujący reakcję estryfikacji etanolu kwasem octowym.

h)    Platyna, katalizująca reakcję przyłączenia wodoru do etenu.

1.6.    Fosgen rozkłada się zgodnie z równaniem reakcji: COCl₂ —► CO + Cł₂. W pewnej chwili szybkość zaniku COCl₂ była równa 3 • 10“³ mol • dm ³ • s~'. Oblicz, jaka była w tym momencie szybkość tworzenia CO i Cl₂.

1.7.    Tlenek azotu(V) rozkłada się zgodnie z równaniem reakcji: 2 N₂0₅ —* 4 NO, + 0₂. W pewnej chwili szybkość tworzenia N0₂ była równa 8 • 1(T⁴ mol • drrf³ • s^-1. Oblicz, jaka była w tym momencie szybkość zaniku N₂0₅ i szybkość tworzenia 0₂.

1.8.    Tlenek azotu(II) utlenia się do tlenku azotu(IV) zgodnie z równaniem reakcji:

2 NO + 0₂ —>2 N0₂. W pewnej chwili szybkość zaniku 0₂ była równa 1,5 • 10³ mol • dm -¹ • s"¹. Oblicz szybkość tworzenia NO_: i szybkość zaniku NO w tym momencie.

1.9.    Wiedząc, że podane reakcje są reakcjami jednoetapowymi, zapisz dla każdej z nich równanie kinetyczne oraz określ rzędowość i cząsteczkowość:

a)    cyklopropan —* propen

b)    2 HI —► H₂ + I₂

c)    C₂H₄ + H₂ — C₂H₆

d)    NO + 0₃ — N0₂ + 0₂

☆ 1.10. Podane równania kinetyczne opisują trzy reakcje przebiegające w fazie gazowej. Określ, które z tych reakcji mogą być reakcjami jednoetapowymi. Uzasadnij swoją odpowiedź.

a)    CO + Cl₂ —> COCl₂    v = k- [CO] • [Cl₂]^,/2

b)    CHCI3 + Cl₂ — CC1₄ + HC1 v — k ' [CHCI3] • [Cl₂]^1/2

c)    H₂ + Br₂ —>2 HBr    v = k- [H₂] • [Br₂]^1/2