Наведені нижче дані були зібрані для наступної реакції при певній температурі: X_2Y 2X + Y (Дані, знайдені як зображення у вікні відповіді). Яка концентрація Х після 12 годин?

Наведені нижче дані були зібрані для наступної реакції при певній температурі: X_2Y 2X + Y (Дані, знайдені як зображення у вікні відповіді). Яка концентрація Х після 12 годин?
Anonim

Відповідь:

# X = 0,15 "M" #

Пояснення:

Якщо ви побудуєте графік часу концентрації, ви отримаєте експоненційну криву так:

Це говорить про реакцію першого порядку. Я побудував графік у Excel і оцінив період напіврозпаду. Це час, необхідний для того, щоб концентрація впала на половину від початкового значення.

У цьому випадку я оцінив час, який витрачається на зниження концентрації від 0,1 М до 0,05 М. Щоб отримати це, потрібно екстраполювати графік.

Це дає #t_ (1/2) = 6 хв #

Таким чином, ми можемо бачити, що 12mins = 2 напівжиття

Через 1 половину життя концентрація становить 0,05М

Так після 2-х напівжиттів # XY = 0.05 / 2 = 0.025M #

Так в 1л розчину немає. молі XY використовували до = 0,1 - 0,025 = 0,075

Оскільки 2 молі Х утворюють з 1 моль XY то немає. утворилися молі X = 0,075 х 2 = 0,15.

Тому # X = 0,15 "M" #

Відповідь:

Концентрація # X # буде дорівнювати 0,134 М.

Пояснення:

Цінності, дані вам

Для того, щоб бути в змозі визначити, яка концентрація # X # буде після 12 годин, потрібно спочатку визначити дві речі

  • порядок реакції
  • константа швидкості

Для того щоб визначити порядок реакції, необхідно побудувати три графіки

  • # X_2Y # проти часу, яка виглядає так

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

  • #ln (X_2Y) # проти часу, яка виглядає так

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

  • # 1 / (X_2Y) # проти часу, яка виглядає так

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

Тепер, граф, який відповідає a пряма лінія буде визначати реакцію ставка порядку. Як ви можете бачити, третій графік відповідає цьому скоромовці, що означає, що реакція буде другого порядку.

Інтегрована норма ставок для реакції другого порядку виглядає так

# 1 / (A) = 1 / (A_0) + k * t #, де

# k # - константа швидкості для даної реакції.

# t # - час, необхідний для концентрації # A_0 # до # A #.

Для того щоб визначити значення # k #, потрібно зібрати два набори значень зі своєї таблиці.

Щоб спростити обчислення, я виберу перше і друге значення. Отже, концентрація # X_2Y # починається з 0,100 M і після 1 годину, падає до 0,0856 М. Це означає, що у вас є

# 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 год" #

#k = ((11.6822 - 10.0) "M" ^ (- 1)) / ("1 h") = колір (зелений) ("1.68 M" ^ (- 1) "h" ^ (- 1) #

Використовуйте те саме рівняння, щоб визначити, яку концентрацію # X_2Y # буде через 12 годин.

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

# 1 / (X_2Y _12) = "10,0 М" ^ (- 1) + "20,16 М" ^ (- 1) = "30,16 М" ^ (- 1) #

Тому, # X_2Y _12 = 1 / ("30.16 М" ^ (- 1)) = колір (зелений) ("0.0332 М") #

Для отримання концентрації fo # X #Використовують мольне відношення, що існує між двома видами в хімічному рівнянні

# X_2Y -> колір (червоний) (2) X + Y #

Ти це знаєш кожен 1 моль з # X_2Y # буде виробляти #color (червоний) (2) # кротів з # X #. Припускаючи, що у вас є літр розчину (знову ж таки, це просто для того, щоб спростити розрахунки), кількість молей # X_2Y # що відреагували є

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

# X_2Y = 0.100 - 0.0332 = "0.0668 М" #

Це еквівалентно

#n_ (X_2Y) = "0.0668 моль" #

Кількість молей # X # вироблений буде дорівнювати

# 0.0668скантувати ("молі" X_2Y) * (колір (червоний) (2) "молей" X) / (1канал ("моль" X_2Y)) = "0,1336 моль" # # X #

Для 1-л зразка, це еквівалентно молярності

# X _12 = колір (зелений) ("0,134 М") #