ÿþC h e m i a F i z y c z n a , w i c z e n i a r a c h u n k o w e
C h e m i a , s e m e s t r I V
( 7 ) W y z n a c z a n i e s t a Be j s z y b k o [c i i r z d u r e a k c j i c h e m i c z n e j
1 . B a d a n o r e a k c j p r z e m i a n y p a r a w o d o r u w o r t o w o d ó r w t e m p e r a t u r z e 9 2 3 K . Z e s t a w i o n e
w y n i k i p o d a j o k r e s p o Bo w i c z n e j p r z e m i a n y j a k o f u n k c j c i [n i e n i a p o c z t k o w e g o . O b l i c z n a t e j
p o d s t a w i e r z d r e a k c j i .
t ½ [ m i n ] 5 0 1 0 0 2 0 0 4 0 0
P p o c z [ m m H g ] 1 0 , 8 7 , 5 5 , 3 3 , 7
2 . R e a k c j a A ’! B m a m i n u s p i e r w s z y r z d k i n e t y c z n y z e w z g l d u n a s u b s t a n c j A . O b l i c z c z a s ,
p o k t ó r y m s t |e n i e s u b s t r a t u s p a d n i e d o 1 0 % w a r t o [c i p o c z t k o w e j o r a z c z a s p o Bo w i c z n e j
p r z e m i a n y , j e [l i s t |e n i e p o c z t k o w e w y n o s i Bo [ A ] o = 1 M . P o j a k i m c z a s i e r e a k c j a p r z e b i e g n i e d o
k o Dc a ? S t a Ba s z y b k o [c i r e a k c j i w y n o s i 0 , 0 1 M 2 . m i n - 1 .
3 . G a z o w y c y k l o p r o p a n o g r z a n y d o t e m p e r a t u r y 5 0 0 o C i z o m e r y z u j e d o p r o p e n u . S t o p i e D
k o n w e r s j i w t e j p r z e m i a n i e b a d a n o c h r o m a t o g r a f i c z n i e d l a r ó |n y c h c i [n i e D p o c z t k o w y c h ,
o t r z y m u j c n a s t p u j c e w y n i k i :
P p o c z [ T r ] 2 0 0 2 0 0 4 0 0 4 0 0 6 0 0 6 0 0
t [ s ] 1 0 0 2 0 0 1 0 0 2 0 0 1 0 0 2 0 0
P t [ T r ] 1 8 6 1 7 3 3 7 3 3 4 7 5 5 9 5 2 0
g d z i e P p o c z i P t o z n a c z a j o d p o w i e d n i e c i [n i e n i e p o c z t k o w e s u b s t r a t u i j e g o c i [n i e n i e p o c z a s i e t .
O k r e [l r z d r e a k c j i i o b l i c z j e j s t a B s z y b k o [c i .
4 . J e d e n g r a m 2 3 8 T h e m i t u j e 4 7 0 0 c z s t e k ± n a s e k u n d . O b l i c z s t a B r o z p a d u o r a z c z a s
p o Bo w i c z n e g o r o z p a d u t e g o i z o t o p u .
5 . P r o c e s z m y d l a n i a o c t a n u e t y l u Bu g i e m s o d o w y m j e s t r e a k c j d w u c z s t e c z k o w d r u g i e g o r z d u .
R e a k c j t b a d a n o p o p r z e z o z n a c z e n i e i l o [c i 0 , 0 5 6 M r o z t w o r u k w a s u s o l n e g o p o t r z e b n e g o d o
z o b o j t n i e n i a 0 , 1 d m 3 m i e s z a n i n y r e a k c y j n e j w z a Bo |o n y c h o d s t p a c h c z a s u . N a p o d s t a w i e
p o n i |s z y c h d a n y c h o k r e [l s t a B s z y b k o [c i t e j r e a k c j i .
t [ s ] 0 2 9 0 , 4 6 2 2 , 2 1 6 9 0 , 8 "
V [ m L ] 4 7 , 6 5 3 8 , 9 2 3 2 , 6 2 2 2 , 5 8 1 1 , 4 8
6 . W c z a s i e b i e g u r e a k c j i p o m i d z y r ó w n o w a |n y m i i l o [c i a m i t l e n k u w g l a i c h l o r u z g o d n i e z
r ó w n a n i e m : C O ( g ) + C l 2 , ( g ) = C O C l 2 , ( g ) w 3 0 0 K w o b e c n o [c i k a t a l i z a t o r a , z a o b s e r w o w a n o
n a s t p u j c e z m n i e j s z e n i e c i [n i e n i a c a Bk o w i t e g o p a n u j c e g o w u k Ba d z i e :
t [ s ] 0 3 0 0 6 0 0 9 0 0 1 2 6 0
1 0 - 5 P [ P a ] 0 , 9 6 5 0 , 8 8 0 0 , 8 2 0 0 , 7 7 6 0 , 7 3 6
O k r e [l r z d r e a k c j i i o b l i c z j e j s t a B s z y b k o [c i .
C h e m i a F i z y c z n a , w i c z e n i a r a c h u n k o w e
C h e m i a , s e m e s t r I V
( 8 ) W y z n a c z a n i e s t a Be j s z y b k o [c i i r z d u r e a k c j i c h e m i c z n e j ( I I )
1 . C z a s p o Bo w i c z n e g o r o z p a d u ( ²) i z o t o p u 1 4 C w y n o s i 5 7 3 0 l a t . W p r ó b c e p o b r a n e j z d r e w n i a -
n e g o e k s p o n a t u a r c h e o l o g i c z n e g o o z n a c z o n o 7 2 % r a d i o a k t y w n e g o w g l a w p o r ó w n a n i u z p r ó b
k o n t r o l n ( d r e w n o [w i e |e ) . O k r e [l w i e k b a d a n e g o p r z e d m i o t u .
2 . N i t r a m i d ( N H 2 N O 2 ) r o z k Ba d a s i n a p o d t l e n e k a z o t u i p a r w o d n . R e a k c j a r o z k Ba d u j e s t
r e a k c j p i e r w s z e g o r z d u . D o b u f o r u o c t a n o w e g o w t e m p e r a t u r z e 1 5 o C d o d a n o 5 0 , 0 m g
n i t r a m i d u . W c i g u 7 0 m i n u t w y d z i e l i Bo s i 6 , 1 9 m L g a z u ( w p r z e l i c z e n i u n a g a z s u c h y w t e m p .
1 5 o C ) . O b l i c z c z a s p o Bo w i c z n e j p r z e m i a n y n i t r a m i d u w t y c h w a r u n k a c h .
3 . D l a r e a k c j i t y p u A = B z a c h o d z c e j w f a z i e g a z o w e j p r z y c i [n i e n i u p o c z t k o w y m 0 , 6 7 P a c z a s
p o Bo w i c z n e j p r z e m i a n y w y n i ó s B 6 4 8 s , z a [ p r z y c i [n i e n i u p o c z t k o w y m 1 , 3 3 P a 4 5 0 s . O k r e [l
r z d t e j r e a k c j i .
4 . S t a Ba s z y b k o [c i r e a k c j i r o z p a d u N 2 O 5 = N 2 O 4 + ½ O 2 w y n o s i 4 , 8 . 1 0 - 4 s - 1 . O b l i c z c z a s p o Bo -
w i c z n e g o r o z p a d u p i c i o t l e n k u d i a z o t u . O b l i c z s u m a r y c z n e c i [n i e n i e g a z o w e j m i e s z a n i n y
r e a k c y j n e j p o 1 0 s e k u n d a c h i p o 1 0 m i n u t a c h o d m o m e n t u r o z p o c z c i a r e a k c j i , j e [l i p o c z t k o w o
w z a m k n i t y m n a c z y n i u r e a k c y j n y m z n a j d o w a B s i j e d y n i e N 2 O 5 p o d c i [n i e n i e m 5 0 0 h P a .
5 . D l a r e a k c j i C l O - + I - = I O - + C l - p r z e b i e g a j c e j w [r o d o w i s k u z a s a d o w y m w t e m p e r a t u r z e
2 9 8 K u z y s k a n o n a s t p u j c e r e z u l t a t y :
[ C l O - ] [ m o l . d m - 3 ] [ I - ] [ m o l . d m - 3 ] [ O H - ] [ m o l . d m - 3 ] 1 0 4 . d [ I O - ] / d t [ m o l . d m - 3 . s - 1 ]
0 , 0 0 1 7 0 , 0 0 1 7 1 , 0 0 1 , 7 5
0 , 0 0 3 4 0 , 0 0 1 7 1 , 0 0 3 , 5 0
0 , 0 0 1 7 0 , 0 0 3 4 1 , 0 0 3 , 5 0
0 , 0 0 1 7 0 , 0 0 1 7 0 , 5 0 3 , 5 0
O k r e [l r z d r e a k c j i z e w z g l d u n a k a |d y z r e a g e n t ó w i o b l i c z j e j s t a B s z y b k o [c i .
6 . N a p o w i e r z c h n i r o z g r z a n e g o w o l f r a m u a m o n i a k r o z k Ba d a s i n a p i e r w i a s t k i . W t e m p e r a t u r z e
1 1 2 9 K p r z y c i [n i e n i u p o c z t k o w y m a m o n i a k u w y n o s z c y m 2 , 6 7 . 1 0 4 P a i l o [ p r z e r e a g o w a n e g o
N H 3 ( x ) w c z a s i e b i e g u r e a k c j i w y n o s i Ba :
t [ s ] 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 1 0 0 0
1 0 - 3 x [ P a ] 1 , 8 6 3 , 6 5 , 0 6 6 , 4 7 , 8 5 1 4 , 9
O k r e [l r z d r e a k c j i i o b l i c z j e j s t a B s z y b k o [c i .
C h e m i a F i z y c z n a , w i c z e n i a r a c h u n k o w e
C h e m i a , s e m e s t r I V
( 9 ) Z a l e |n o [ s t a Be j s z y b k o [c i r e a k c j i o d t e m p e r a t u r y . R ó w n a n i e A r r h e n i u s a
1 . W t e m p e r a t u r z e 0 o C o r a z 2 0 o C s t a Be s z y b k o [c i p e w n e j r e a k c j i c h e m i c z n e j w y n o s z
o d p o w i e d n i o 2 , 4 6 i 4 7 , 5 s - 1 . O b l i c z e n e r g i a k t y w a c j i t e j r e a k c j i i w a r t o [ c z y n n i k a c z s t o [c i .
2 . W t e m p e r a t u r z e 6 5 1 , 7 K c z a s p o Bo w i c z n e j p r z e m i a n y d l a p i e r w s z o r z d o w e j r e a k c j i r o z k Ba d u
t e r m i c z n e g o t l e n k u e t y l e n u w y n o s i 1 9 7 8 0 s . E n e r g i a a k t y w a c j i t e j r e a k c j i w y n o s i 2 1 8 k J . m o l - 1 .
O b l i c z c z a s , p o k t ó r y m n a s t p i r o z k Ba d 7 5 % p o c z t k o w e j i l o [c i t l e n k u e t y l e n u w t e m p . 7 2 3 , 2 K .
3 . B a d a j c r e a k c j r o z p a d u N 2 O w o b e c k a t a l i z a t o r a m e t a l i c z n e g o ( z Bo t o ) w t e m p e r a t u r z e 1 1 7 3 K
o t r z y m a n o n a s t p u j c e d a n e k i n e t y c z n e :
t [ s ] 0 1 8 0 0 3 1 8 0 3 9 0 0 4 8 0 0 6 0 0 0
1 0 - 4 P ( N 2 O ) [ P a ] 2 , 6 7 1 , 8 1 1 , 3 3 1 , 1 4 0 , 9 3 2 0 , 7 2
O b l i c z e n e r g i a k t y w a c j i r e a k c j i r o z p a d u N 2 O w o b e c z Bo t a , j e |e l i j e j s t a Ba s z y b k o [c i w t e m p . 1 0 7 3
K w y n o s i 2 , 0 0 . 1 0 - 9 s - 1 .
4 . C z y n n i k i c z s t o [c i w r ó w n a n i u A r r h e n i u s a d l a d w u r e a k c j i p i e r w s z e g o r z d u s t a k i e s a m e
i w y n o s z 1 0 1 3 s - 1 , a i c h e n e r g i e a k t y w a c j i r ó |n i s i o 1 5 k J . W t e m p e r a t u r z e 3 7 3 K c z a s
p o Bo w i c z n e j p r z e m i a n y r e a k c j i p i e r w s z e j w y n o s i 1 0 0 m i n . W j a k i m c z a s i e d r u g a r e a k c j a z a j d z i e
w 9 0 % w t e j t e m p e r a t u r z e ?
5 . W w y s o k i e j t e m p e r a t u r z e p a r y c h l o r k u e t y l u r o z k Ba d a j s i w e d Bu g r ó w n a n i a r e a k c j i :
C 2 H 5 C l = C 2 H 4 + H C l . E n e r g i a a k t y w a c j i t e j r e a k c j i w y n o s i 2 4 9 k J , a c z y n n i k p r z e d w y k Ba d n i c z y
w r ó w n a n i u A r r h e n i u s a r ó w n a s i 1 , 6 . 1 0 1 4 s - 1 . I l e p r o c e n t c h l o r k u e t y l u r o z p a d n i e s i w c i g u 1 0
m i n u t w t e m p e r a t u r z e 7 0 0 K ? W j a k i e j t e m p e r a t u r z e s z y b k o [ r e a k c j i r o z p a d u b d z i e d w u k r o t n i e
w i k s z a n i | w t e m p e r a t u r z e 7 0 0 K ?
6 . W f a z i e g a z o w e j a t o m y c h l o r u r e a g u j s z y b k o z o z o n e m z g o d n i e z r ó w n a n i e m r e a k c j i :
C l + O 3 = C l O + O 2 , k t ó r e j s t a Ba s z y b k o [c i w y n o s i k = 1 , 7 . 1 0 1 0 . e - 2 6 0 / T d m 3 . m o l - 1 . s - 1 . O s z a c u j
s z y b k o [ t e j r e a k c j i d l a : ( a ) T = 2 2 0 K , n a w y s o k o [c i 2 0 k m , g d z i e [ C l ] = 5 . 1 0 - 1 7 m o l . d m - 3 ,
a [ O 3 ] = 8 . 1 0 - 9 m o l . d m - 3 ; ( b ) d l a T = 2 7 0 K , n a w y s o k o [c i 4 5 k m , g d z i e [ C l ] = 3 . 1 0 - 1 5 m o l . d m - 3 ,
a [ O 3 ] = 8 . 1 0 - 1 1 m o l . d m - 3 .
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