Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Завдання 7. Формальна кінетика. Необоротні (односторонні) реакції n-х порядків.
|
|
ДОМАШНІ РОЗРАХУНКОВІ ЗАВДАННЯ.
Користуючись даними про хід реакції А, яка проходить за температури Т (K) (табл. 3.1), виконати наступні завдання.
1. Визначити концентрації вихідної речовини (Свих) у моль/м3 для кожного вказаного у таблиці 3.1 моменту часу ti і побудувати графік залежності Свих = f(t)*.
2. Обчислити значення ln Свих та 1/Свих для усіх моментів часу і побудуйте графіки залежностей ln Свих = f(t) і 1/Свих = f(t). На основі характеру цих графіків зробити висновок відносно порядку реакції.
3. Підтвердити висновок щодо порядку реакції А у будь-який інший спосіб та обчислити константу швидкості даної хімічної реакції.
4. Записати кінетичне рівняння для реакції А у диференціальному вигляді.
5. Визначити кількість вихідної речовини (у моль/м3), яка прореагує до моменту часу t1.
6. Визначити час напівперетворення t1/2 для вихідної речовини (у хвилинах).
Таблиця 2.1
Вихідні дані до завдання 7
| Варі-ант | Реакція А, Метод контролю за ходом реакції (z), температура (T) | Час ti, хв | Значення z | t1, хв |
| 2NCl3 (рідина) ® N2 + 3Cl2 z – об'єм N2, см3; Cl2 поглинається T = 298, 2 | ¥ | 10, 0 13, 0 16, 3 23, 0 26, 0 28, 5 | ||
| Rn ® Ra z – об'єм газу Rn (см3) за тиску 1, 013× 105 Па T = 293, 2 | 0, 102 0, 062 0, 044 0, 033 0, 025 0, 019 0, 016 0, 007 0, 003 0, 002 |
Продовження табл. 2.1
| 2N2O ® 2N2 + O2 P – сумарний тиск T = 938 | 0, 5 1, 0 2, 0 4, 0 5, 0 | P× 10-3, Па 12, 000 12, 338 12, 658 13, 247 14, 233 14, 646 | 3, 5 | |
| 2C2H5OH + 2Br2 ® CH3COOC2H5 + 4HBr z – концентрація брому СBr2× 103, моль/дм3 Спирт у великому надлишку T = 298, 2 | 4, 24 3, 14 2, 49 2, 24 1, 78 8, 14 6, 10 4, 55 3, 73 | |||
| 2H2O2 ® O2 + 2H2O (у водному розчині) z – об'єм 0, 05 н. розчину KMnO4 (см3), який пішов на титрування проби об'ємом 10 см3 T = 303, 2 | 22, 80 13, 80 10, 45 8, 25 6, 36 4, 95 | |||
| 2F2O ® 2F2 + O2 P – сумарний тиск T = 543 | P× 10-3, Па 4, 515 4, 661 4, 787 5, 092 5, 432 5, 659 5, 820 | |||
| K2S2O8 + 2KI ® 2K2SO4 + I2 z – об'єм (мл) 0, 01 н. розчину Na2S2O3, який пішов на титрування 25 см3 проби T = 298, 2 | ¥ | 4, 52 7, 80 11, 47 14, 19 20, 05 | ||
| 2O3 ® 3O2 P – сумарний тиск T = 353 | 0, 5 0, 83 1, 17 1, 50 1, 67 2, 00 | P× 10-3, Па 17, 609 20, 628 22, 041 23, 109 23, 917 24, 242 24, 772 | 1, 33 | |
| Розчин N2O5 у CCl4 розкладається з виділенням кисню z – об'єм О2 (см3) за тиску 1, 013× 105 Па N2O5 ® 2NO2 + 1/2O2 T = 313, 2 | ¥ | 11, 4 19, 9 23, 9 27, 2 29, 5 34, 75 |
Продовження табл. 2.1
| C2H5Br(г)® C2H4(г) + HBr(г) P – сумарний тиск T = 693 | 0, 5 | P× 10-3, Па 5, 752 6, 179 6, 566 7, 258 8, 366 8, 806 | 3, 5 | ||
| Розчин H2O2 у присутності колоїдної платини (каталізатор) розкладається з виділенням О2 z – об'єм О2 (см3) T = 353 | ¥ | 3, 3 5, 9 8, 1 9, 6 15, 6 | |||
| CH3COOC2H5 + NaOH ® CH3COONa + C2H5OH a – початкова концентрація CH3COOC2H (моль/дм3) b – початкова концентрація NaOH (моль/дм3) x – зменшення концентрації вихідної речовини (моль/дм3) T = 291, 2 | a - x 0, 00980 0, 00892 0, 00864 0, 00792 0, 00742 0, 00646 0, 00603 0, 00574 | b - x 0, 00486 0, 00398 0, 00370 0, 00297 0, 00230 0, 00151 0, 00109 0, 00080 | |||
| C12H22O11 + H2O ® C6H12O6 (глюкоза)+ C6H12O6 (фруктоза) C0– початкова концентрація цукру (C0 = 0, 65 моль/дм3) C – концентрація цукру у даний момент часу (моль/дм3) T = 298 | C0/C 1, 081 1, 266 1, 464 1, 830 2, 117 2, 466 2, 857 | ||||
| 2NO2 ® 2NO + O2 P – сумарний тиск T = 631 | 2, 5 | P× 10-3, Па 5, 246 5, 690 6, 005 6, 130 6, 240 6, 424 6, 570 | 3, 5 | ||
| CH3COOC2H5 + NaOH ® CH3COONa + C2H5OH a – початкова концентрація CH3COOC2H5 і NaOH (моль/дм3) x – зменшення концентрації реагентів (моль/дм3) T = 293 | (a – x) 0, 0200 0, 0128 0, 00766 0, 00540 0, 00426 0, 00289 0, 00138 | ||||
Продовження табл. 2.1
| N2O5 ® N2O4 + 0, 5O2 z – концентрація N2O5, моль/дм3 T = 298 | 2, 33 2, 08 1, 91 1, 67 1, 36 1, 11 0, 72 0, 55 0, 34 | |||
| AsH3 (г) ® As(тв) + 3/2 H2 P – сумарний тиск T = 589, 2 | P× 10-3, Па 977, 4 | |||
| CH3COOCH3 + NaOH ® CH3COONa + CH3OH z – концентрація лугу (моль/дм3). Вихідні концентрації реагентів однакові T = 298 | 0, 01 0, 00740 0, 00634 0, 00550 0, 00464 0, 00363 0, 00254 | |||
| HCNO (г)® H2 + CO P – сумарний тиск T = 880 | P× 10-3, Па 49, 438 70, 235 78, 779 88, 246 92, 921 94, 921 95, 708 | |||
| COOH(CHBr)2COOH ® COOHCBr=CHCOOH + 2HBr z – об'єм розчину (см3) натрій гідроксиду (концентрація якого невідома), що пішов на титрування проби об'ємом 20 см3 T = 323, 2 | 12, 11 12, 26 12, 35 12, 44 12, 55 12, 68 | |||
| HCOOH ® CO2 + H2 (у конц. Розчині H2SO4) z – об'єм 0, 1 н. розчину KMnO4 (см3), необхідний для титрування проби реакційної суміші, об'єм якої 10 см3 T = 323, 2 | 11, 45 9, 63 8, 11 6, 22 4, 79 2, 97 1, 44 | |||
| C12H22O11 + H2O ® C6H12O6 (глюкоза) + C6H12O6 (фруктоза) (у 0, 1 н. H2SO4) z – концентрація фруктози, моль/дм3 Т = 323 | ¥ | 0, 08 0, 24 0, 35 0, 45 0, 58 |
Продовження табл. 2.1
| Na2S2O3 + C3H7Br ® NaBr + C3H7S2O3Na z – об'єм (см3) 0, 02572 н. розчину йоду, що пішов на титрування проби 10 см3. Початкова концентрація Na2S2O3, який був взятий у надлишку, дорівнює 0, 1 н. T = 310, 7 | 18, 5 33, 5 53, 2 84, 2 123, 0 187, 2 | 37, 63 35, 20 33, 63 31, 90 29, 86 28, 04 26, 01 | ||
| (C2H5)3N + CH3I ® (C2H5)3NCH3I (у нітробензолі) z – кількість триетиламіну (у моль/дм3), який прореагував за час t. Початкові концентрації реагентів однакові і дорівнюють 0, 0198 моль/дм3 T = 298, 2 | 0, 00876 0, 01066 0, 01208 0, 01392 0, 01476 0, 01538 | |||
| C6H5N2Cl ® C6H5Cl + N2 Початкова концентрація C6H5N2Cl складає 10 г/дм3. z – об'єм азоту (см3), що утворився у реакції, за тиску 1, 013× 105 Па T = 323 | 19, 3 26, 0 32, 6 36, 0 41, 3 45, 0 46, 5 48, 3 50, 4 | |||
| CH3OCH3 (г)® CH4 + H2 + CO P – сумарний тиск T = 825 | 2, 5 | P× 10-3, Па 53, 503 77, 325 96, 634 104, 357 111, 162 131, 053 | 4, 5 | |
| Реакція інверсії цукрози у 0, 1 н. Розчині H2SO4 C12H22O11 + H2O ® C6H12O6 (глюкоза) + C6H12O6 (фруктоза) z – концентрація цукрози, моль/дм3 Т = 303 | ||||
| CH3COOC3H7 + NaOH ® CH3COONa + C3H7OH z – концентрація пропілацетату, моль/м3 Т = 293 | 15, 0 9, 1 5, 4 4, 2 2, 9 2, 2 |
2.1.1.Приклад розв’язання задачі.
Таблиця 2.2
| № | Реакція, метод контролю за ходом реакції (Р), температура (Т) | Час ti, хв | Значення Рi, Па | t1, хв |
| СН3СОСН3(газ)®С2Н4+Н2 +СО Р-сумарний тиск:; Т=298 V=const | 6, 5 13, 0 19, 9 25, 6 |
До п.1: СН3СОСН3(газ)®С2Н4+Н2 +СО (1)
В момент ti=о Р0 0 0 0
В момент ti Р0-хi хi хi хi