87047

Kolokwium 2. kinetyka 23.04.07

imię i nazwisko grupa

1	2	^3	4	1 5	6	7	I

Zad.l. (4 pkt)

Metodą pomiaru zmian ciśnienia całkowitego w warunkach T, V = const badano reakcję fazie gazowej:

2A => 3P Poniżej zestawiono wyniki pomiarów w temperaturze 350 °C: t/min    259,8    960.0    1530.0    2259.6    2685.0 oo

p/hPa    53,89    57.79    60.45    63,65    65,10    78,37

Wyznaczyć rząd reakcji i czas półtrwania substratu

Zad.2. (4 pkt ) W podwyższonej temperaturze kwas octowy rozkłada się w fazie gazowej w wyniku dwu konkurencyjnych nieodwracalnych reakcji pierwszego rzędu: k,

CH₄ + co₂

CHjCOOH —

ch₂c=o +h₂o

k₂

W temperaturze 1189 K wyznaczone doświadczalnie stałe szybkości reakcji są odpowiednio równe

ki = 3.74- 10'³ s'¹ oraz k₂ = 4.65- 10° s'¹ Obliczyć: a) czas po jakim rozłoży się 90.0% początkowej ilości

substratu b) skład mieszaniny po zakończeniu reakcji i wydajność cctcnu (CH₂C=0 ), w stosunku do

początkowej ilości substratu

Zad.3. (4 pkt)    k|

Dla reakcji odwracalnej pierwszego rzędu A « B, w stanic równowagi stężenia A i B

k.,

jest równe 10'³ mol-dm’³. Obliczyć stężenia A i B po 100 h trwania biegu reakcji. Zad.4.( 4 pkt).Wyznaczono stałe szybkości reakcji zachodzącej w fazie ciekłej:

A + B=>C + Dw różnych temperaturach:

trc	25	40	50	60	75
~kP	1,410’^5	7,62-10^5	2,16-10 ^4	5,75-10 ^4	2,25- 10*^J

mają się do siebie jak 2:1. Początkowe stężenie A wynosi 3 mol-dm'³ a po 10 minutach biegu reakcji stężenie B

Obliczyć energię aktywacji, oraz entalpię i entropię aktywacji (w temp. 323 K)

Zad. 5. (3 pkt)

a)    Co to jest przybliżenie stanu stacjonarnego?

b)    Omów jego zastosowanie na dowolnie znanym Ci przykładzie, (np synteza bromowodoru, kataliza enzymatyczna, szybkość procesów fotochemicznych lub inne).

Zad.6 (2 pkt )

Omów poznane mechanizmy w reakcjach utleniania ciała stałego (np. korozja chemiczna) i podaj charakteryzujące je typy krzywych kinetycznych.

Zad.7 (2 pkt )

W roztworze wodnym reakcja: IO3" + 5 I~ + 6 H⁺ = 3I₂ +3H₂0 przebiega wieloetapowo. Stwierdzono że szybkość reakcji daje opisać się równaniem: v =k-[ I03~]-[ !']•[ H⁺]². Określ jakiego rzędu jest reakcja względem jonów jodkowych i jaki jest całkowity rząd reakcji. Sprawdzić czy podany mechanizm reakcji jest zgodny z powyższym równaniem kinetycznym:

a)IO~3 + r +211* <=> H₂I₂03 (szybka równowaga); b)ll₂I₂03 <=> I₂0₂ + 11₂0 (szybka równowaga); c)I₂0₂+T => l30₂“ (reakcja powolna) a następne reakcje są szybkie

Wartości stałych: R = 8,314 J-mol^-K’¹; h = 6,63 10³⁴ J-s; k„= 1,38-10²³ J-K’¹; N = 6,023-10²³ mol¹; F=96484 C mol¹; A(25 °C, H₂0) = 0,509 dm^3/2- mol’^l/2