Kinetyka chemiczna – ustalanie rzędu reakcji 1) Stwierdzono, Ŝe stęŜenie substratu reakcji A produkty maleje w następujący sposób: StęŜenie substratu

Czas

[mol/dm3]

[min]

0,6

4,17

0,4

12,5

0,2

37,5

0,1

87,5

StęŜenie początkowe c0 = 0,8 mol/dm3. Wyznacz rząd, stałą szybkości reakcji, czas połowicznej przemiany.

2) Gazowa próbka pewnego związku w temperaturze 400 K wykazywała początkowe ciśnienie 12,6 Pa. Gdy przereagowało 10,0% substancji, szybkość rozkładu próbki

–

–

wynosiła 9,71 Pas 1, natomiast po przereagowaniu 20.0% równa była 7,67 Pas 1.

Wyznaczyć rząd reakcji, stałą szybkości i czas połowicznej przemiany.

3) W temperaturze 400 K czas połowicznej przemiany gazowej próbki pewnego związku pod ciśnieniem początkowym 55.5 kPa wynosi 340 s, natomiast pod ciśnieniem 28,9 kPa maleje do 178 s Wyznacz rząd tej reakcji i stałą szybkości.

4) Dla reakcji A + B produkty otrzymano następujące dane doświadczalne: V

[A]0

[B]0

–

–

–

–

[moldm 3s 1]

moldm 3

moldm 3

–

1,810 3

0,3

0,3

–

7,210 3

0,6

0,3

–

7,210 3

0,6

0,6

Określić równanie kinetyczne opisujące tę reakcję oraz obliczyć wartość stałej szybkości.

5) Stwierdzono, Ŝe zawartość węgla 14C w kawałku węgla drzewnego znalezionego w jaskini Lascaux (Francja) wynosi 13 procent jego zawartości we współcześnie powstałym węglu drzewnym. Czas połowicznego rozpadu węgla 14C wynosi 5570 lat. Jaki jest wiek próbki?

6) W temperaturze 730 °C badano kinetykę reakcji rozpadu N2O do N2 i O2 mierząc całkowite ciśnienie mieszaniny gazów w zamkniętym reaktorze o stałej objętości.

Wyniki przedstawia tabela: t [min]

pc

3000

3,02

5000

3,40

7000

3,66

∞

4,20

Ustal rząd reakcji, stałą szybkości. Czy czas połowicznej przemiany zaleŜy od stęŜenia początkowego substratu?

7) Octan etylu ulega hydrolizie pod wpływem NaOH w roztworze alkoholowo–wodnym.

–

StęŜenia początkowe obu reagentów wynoszą 510 2 mol/dm3, τ1/2 = 1800 s a czas potrzebny, aby reakcja przebiegła w 75% wynosi 5400 s. W jakim czasie reakcja przebiegnie w 10% ?

8) Gazowy cyklopropan ogrzany do temperatury 500 °C izomeryzuje do propenu. Stopień konwersji w tej przemianie badano chromatograficznie dla róŜnych ciśnień początkowych, otrzymując następujące wyniki: p0 [Tr]

200

200

400

400

600

600

T [s]

100

200

100

200

100

200

p [Tr]

186

173

373

347

559

520

gdzie p0 oznacza ciśnienie początkowe, p zaś ciśnienie końcowe cyklopropanu. Jaki jest rząd oraz stała szybkości tej reakcji w podanych warunkach?