Chemiazbzad1

1. Kinetyka, termodynamika i równowaga chemiczna

W chwili rozpoczęcia reakcji w zbiorniku reakcyjnym znajdowało się 3,5 mola cyklo-propanu. Oblicz:

a)    czas połowicznego rozpadu cyklopropanu;

b)    czas, po jakim w zbiorniku reakcyjnym pozostanie 1 mol cyklopropanu;

c)    czas potrzebny do izomeryzacji 80% początkowej ilości cyklopropanu;

d)    liczbę moli cyklopropanu pozostałą po upływie 5 h od rozpoczęcia reakcji.

ik 1.18. Stała szybkości reakcji rozkładu C₂H₅C1, przebiegającej w fazie gazowej, wynosi 2,8 • 10~⁵ s"¹ w temperaturze 400°C. W chwili rozpoczęcia reakcji w zbiorniku reakcyjnym znajdowało się 12,5 mola C₂H₅C1. Określ rzędowość reakcji oraz oblicz:

a)    ile moli C₂H₅C1 pozostanie po upływie 3 godzin od rozpoczęcia reakcji;

b)    jaka część początkowej ilości C₂H₅C1 pozostanie po upływie 4 godzin od rozpoczęcia reakcji.

1.19. Przebiegająca w fazie gazowej reakcja rozkładu kwasu octowego CH₃COOH —► —* CH₄ + C0₂ charakteryzuje się w temperaturze 1450°C stałą szybkości 3,74 s^_1. W chwili rozpoczęcia reakcji w zbiorniku reakcyjnym znajdowało się 10 g kwasu octowego. Określ rzędowość reakcji rozkładu kwasu octowego oraz oblicz:

a)    masę kwasu octowego pozostałą po upływie 80 ms od chwili rozpoczęcia reakcji,

b)    powstałą w tym czasie masę metanu,

c)    procentowy skład wagowy mieszaniny reakcyjnej po upływie 80 ms od chwili rozpoczęcia reakcji.

★ 1.20. Sztuczny nuklid j^l2K, znajdujący zastosowanie w medycynie, ulega przemianie [3 ' z czasem połowicznego rozpadu 12,4 godziny. Zapisz równanie tej przemiany oraz oblicz:

a)    czas potrzebny do rozpadu 95% początkowej ilości jyK, wprowadzonej do organizmu pacjenta;

b)    czas, po jakim pozostanie 20% początkowej ilości ^K.

1.21.    Nietrwały nuklid ²j[j;Rn ulega przemianie a z okresem połowicznego rozpadu 3,82 doby. Zgromadzono próbkę ²^Rn o masie 1,5 mg. Oblicz:

a)    czas potrzebny do rozpadu 1,2 mg zgromadzonego ²^Rn,

b)    masę ciężkiego pierwiastka powstałego w tym czasie z ²|Rn.

1.22.    Reakcja rozkładu jodowodoru: 2 111 —* H₂ + I₂ jest opisana równaniem kinetycznym: v = k • [HI]². W temperaturze 400°C stała szybkości tej reakcji wynosi 2,4 • 10^-4 dm ’ • moh¹ • s"¹. Oblicz czas potrzebny na to, by stężenie jodowodoru zmalało od wartości 0,06 mol/dm¹ do wartości 0,01 mol/dm³.

Uwaga: Reakcję prowadzono w zbiorniku o stałej objętości.

1.23.    Reakcja przekształcenia ozonu w tlen, przebiegająca w fazie gazowej, charakteryzuje się w temperaturze 70°C stałą szybkości 5 • 10 ³ dm³ • mol ¹ • s ’. W chwali rozpoczęcia reakcji stężenie ozonu wynosiło 0,04 mol/dm'. Określ rzędowość tej reakcji oraz oblicz:

a)    czas potrzebny na to, by początkowe stężenie ozonu zmalało o 40%;

b)    czas, po jakim pozostanie 15% początkowej ilości ozonu;

c)    stężenie ozonu po upływie 45 minut od chwili rozpoczęcia reakcji.

Uwaga: Reakcję prowadzono w zbiorniku o stałej objętości.

46