W zamkniętym reaktorze o pojemności 1 dm3 znajdowały się gazowe substancje A i B zmieszane w stosunku stechiometrycznym. Reagenty ogrzano do temperatury T i zainicjowano reakcję przebiegającą zgodnie z poniższym schematem.
A (g) + 2B (g) ⇄ 3C (g) + D (g)
Przez jedną minutę, co 10 sekund, oznaczano liczbę moli substancji A
w mieszaninie reakcyjnej. Wyniki zestawiono w poniższej tabeli.
Czas, s
0
10
20
30
40
50
60
Liczba moli substancji A, mol
3,60
2,80
2,20
1,95
1,90
1,90
1,90
Uzupełnij poniższą tabelę, a następnie narysuj wykres przedstawiający zależność stężenia
substancji C od czasu trwania reakcji, czyli w przedziale <0s, 60s>.
Reakcja kwasu etanowego (octowego) z etanolem prowadzona w obecności mocnego kwasu
jest reakcją odwracalną, która przebiega według równania:
CH3COOH + CH3CH2OH H+ CH3COOCH2CH3 + H2O
Stężeniowa stała równowagi tej reakcji w temperaturze 25°C wynosi Kc = 4,0.
Badając kinetykę reakcji kwasu etanowego z etanolem w środowisku wodnym, stwierdzono,
że względny rząd reakcji dla etanolu i kwasu etanowego wynosi 1, a całkowity rząd reakcji
jest równy 2. Rząd reakcji ze względu na wybrany substrat to wykładnik potęgi, w której
stężenie molowe danego substratu występuje w równaniu kinetycznym tej reakcji.
Na podstawie: P. Mastalerz, Chemia organiczna, Wrocław 2000.
Napisz równanie kinetyczne opisanej reakcji estryfikacji.
W celu wyznaczenia równania kinetycznego reakcji opisanej równaniem:
2H2 (g) + 2NO (g) ⇄ N2 (g) + 2H2O (g)
do sześciu reaktorów wprowadzono jednocześnie tlenek azotu(II) i wodór. Początkowe
stężenia obu reagentów oraz początkowe szybkości reakcji w każdym reaktorze
(w temperaturze T) podane są w poniższej tabeli.
Reaktor
Stężenie, mol · dm−3
Początkowa szybkość reakcji, mol · dm−3 · s−1
NO
H2
I
0,005
0,001
v
II
0,005
0,002
2v
III
0,005
0,003
3v
IV
0,001
0,005
0,2v
V
0,002
0,005
0,8v
VI
0,003
0,005
1,8v
Przeanalizuj dane umieszczone w powyższej tabeli i napisz równanie kinetyczne
opisanej w informacji reakcji, zastępując wykładniki potęg x i y w poniższym zapisie
W temperaturze 25°C sacharoza hydrolizuje w środowisku o odczynie kwasowym, tak że po upływie 192 minut reakcji ulega połowa początkowej ilości disacharydu. Oznacza to, że okres
półtrwania sacharozy w opisanych warunkach jest równy 192 minuty.
Na podstawie: P.W. Atkins, Chemia fizyczna, Warszawa 2001.
Oblicz, po ilu minutach ulegnie hydrolizie w opisanych warunkach 75% początkowej
ilości sacharozy. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.
Podczas przebiegu tego procesu w wodnym roztworze o pH = 4,5 mierzono stężenie sacharozy
w stałych odstępach czasu i wyniki eksperymentu zestawiono w poniższej tabeli.
czas pomiaru, min
0
30
60
90
120
150
180
csacharozy, mol · dm−3
1,000
0,899
0,807
0,726
0,653
0,587
0,531
Na podstawie: H.E. Avery, D.J. Shaw, Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej, Warszawa 1974.
Uzupełnij poniższe zdania – wybierz i podkreśl jedno określenie spośród podanych w nawiasie oraz wpisz wartość stężenia molowego glukozy.
Reakcja hydrolizy sacharozy biegła szybciej w ciągu (pierwszych / ostatnich) 30 minut
trwania eksperymentu, ponieważ szybkość reakcji zależy od stężenia substratów, które
(maleje / rośnie) w miarę biegu reakcji. Stężenie molowe glukozy w badanym roztworze
w czasie równym połowie całkowitego czasu wykonywania pomiarów było równe
mol · dm−3.
