Aşağıdaki veriler belirli bir sıcaklıkta aşağıdaki reaksiyon için toplandı: X_2Y 2X + Y (Cevap kutusunda resim olarak veri bulundu). 12 saat sonra X konsantrasyonu nedir?

Aşağıdaki veriler belirli bir sıcaklıkta aşağıdaki reaksiyon için toplandı: X_2Y 2X + Y (Cevap kutusunda resim olarak veri bulundu). 12 saat sonra X konsantrasyonu nedir?
Anonim

Cevap:

# X, 0.15 "M" # =

Açıklama:

Bir konsantrasyon zamanı grafiği çizerseniz, bunun gibi üssel bir eğri elde edersiniz:

Bu, birinci dereceden bir reaksiyon gösterir. Grafiği Excel'de çizdim ve yarı ömrü hesapladım. Konsantrasyonun başlangıç değerinin yarısına kadar düşmesi için geçen zaman budur.

Bu durumda konsantrasyonun 0.1M'den 0.05M'ye düşmesi için geçen süreyi tahmin ettim. Bunu elde etmek için grafiği tahmin etmeniz gerekir.

Bu verir #t_ (1/2) = 6min #

Böylece 12 dakika = 2 yarı ömür olduğunu görebiliriz.

1 yarı ömürden sonra konsantrasyon 0.05M'dir.

Yani 2 yarı ömürden sonra # XY = 0,05 / 2 = 0,025M #

Yani 1L çözüm no. kullanılan XY molleri = 0.1 - 0.025 = 0.075

2 mol X, 1 mol XY'den oluştuğunda, no. mol X, = 0.075 x 2 = 0.15 oluşturdu.

Yani # X, 0.15 "M" # =

Cevap:

Konsantrasyonu # X # eşit olacak 0.134 M.

Açıklama:

Size verilen değerler

Konsantrasyonun ne olduğunu belirleyebilmek için # X # sonra olacak 12 saat, önce iki şeyi belirlemelisin

  • reaksiyonun sırası
  • oran sabiti

Reaksiyonun sırasını belirlemek için üç grafik çizmeniz gerekir

  • # X_2Y # zamana karşı, buna benziyor

plot.ly/~stefan_zdre/3/col2/?share_key=vyrVdbciO8gLbNV6mmucNZ

  • #ln (X_2Y) # zamana karşı, buna benziyor

plot.ly/~stefan_zdre/17/col2/?share_key=gnsvMoGLJ2NDpZF0dN2B3p

  • # 1 / (X_2Y) # zamana karşı, buna benziyor

plot.ly/~stefan_zdre/7/col2/?share_key=M7By0sY6Wvq0W59uTv8Tv6

Şimdi, uygun bir grafik düz reaksiyonun belirleyeceği oran emri. Gördüğünüz gibi, üçüncü grafik bu bilmece uyuyor, bu da tepkimenin olacağı anlamına geliyor ikinci emir.

İkinci dereceden bir tepki için entegre ücret yasası buna benziyor

# 1 / (A) = 1 / (A_0) + k * t #, nerede

# K - oran sabiti verilen reaksiyon için.

# T # - konsantrasyonun gitmesi için gereken süre # A_0 # için # A #.

Değerini belirlemek için # K, tablonuzdan iki değer kümesi seçmeniz gerekir.

Hesaplamaları kolaylaştırmak için birinci ve ikinci değerleri seçeceğim. Yani, konsantrasyon # X_2Y # den başlar 0,100 M ve sonra 1 saat, düşer 0,0856 M. Bu demek oluyor ki

# 1 / (X_2Y) = 1 / (X_2Y) + k * t #

# 1 / "0.0856 M" = 1 / "0,100 M" + k * (1-0) "h" #

# "11.6822 M" ^ (- 1) = "10,0 M" ^ (- 1) + k * "1 s" #

#k = ((11.6822 - 10.0) "M" ^ (- 1)) / ("1 saat") = renk (yeşil) ("1.68 M" ^ (- 1) "h" ^ (- 1) #

Konsantrasyonun ne olduğunu belirlemek için aynı denklemi kullanın. # X_2Y # 12 saat sonra olacak.

# 1 / (X_2Y _12) = 1 / ("0.100 M") + 1.68 "M" ^ (- 1) iptal et ("h" ^ (- 1)) * (12 - 0) iptal et ("h") #

# 1 / (X_2Y _12) = "10,0 M" ^ (- 1) + "20.16 M" ^ (- 1) = "30.16 M" ^ (- 1) #

Bu nedenle, # X_2Y _12 = 1 / ("30.16 M" ^ (- 1)) = renk (yeşil) ("0.0332 M") #

Konsantrasyonunu almak için # X #kimyasal denklemde iki tür arasında bulunan mol oranını kullanın

# X_2Y -> renk (kırmızı) (2) X + Y #

Bunu biliyorsun her 1 köstebek arasında # X_2Y # üretecek #color (kırmızı) (2) # mol arasında # X #. Bir litre çözüme sahip olduğunuzu varsayarak (yine, bu sadece hesaplamaları kolaylaştırmak içindir), mol sayısı # X_2Y # tepki gösterdi olduğu

# X_2Y _ "rct" = X_2Y _0 - X_2Y _12 #

# X_2Y = 0,100 - 0,0332 = "0,0668 M" #

Bu eşdeğerdir

#n_ (X_2Y) = "0.0668 mol" #

Mol sayısı # X # üretilen eşit olacaktır

# 0.0668cancel ("mol" X_2Y) * (renkli (kırmızı) (2) "mol" X) / (1cancel ("mol" X_2Y)) = "0.1336 mol" # # X #

1 L numuneniz için bu, bir molariteye eşittir

# X _12 = renk (yeşil) ("0,134 M") #