Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (4 pkt)
Równanie kinetyczne wyznacza się doświadczalnie. W tym celu dokonuje się wielokrotnego pomiaru szybkości reakcji przy zmianie stężenia tylko jednego z reagentów. Takie postępowanie pozwala określić, jak zmiana stężenia wpływa na wartość szybkości reakcji. Przeprowadzono trzy doświadczenia, w których określono początkową szybkość reakcji przebiegającej w temperaturze T według równania:
S2O2−8 (aq) + 3I− (aq) → 2SO2−4 (aq) + I−3 (aq)
Równanie kinetyczne przedstawionego procesu ma postać:
𝑣 = 𝑘 ∙ c 𝑚S2O2−8 ∙ c𝑛I−
Wartości stężenia jonów S2O2−8 i I− oraz uzyskane wartości początkowej szybkości zaniku jonów S2O2−8 podano w poniższej tabeli. Przedstawione dane pozwoliły określić współczynniki 𝑚 i 𝑛 w równaniu kinetycznym tej reakcji.
Doświadczenie | Początkowe stężenie, mol · dm−3 | Początkowa szybkość, mol · dm−3 ∙ s−1 |
|
---|---|---|---|
S2O2−8 | I− | ||
1. | 0,15 | 0,21 | 1,14 |
2. | 0,22 | 0,21 | 1,70 |
3. | 0,22 | 0,12 | 0,98 |
Oblicz szybkość reakcji (wyrażoną w jednostce: mol · dm−3 · s−1) w doświadczeniu 1. w chwili, gdy w wyniku zachodzącej reakcji stężenie jonów S2O2−8 obniży się do wartości 0,10 mol · dm−3.