تم جمع البيانات أدناه للتفاعل التالي عند درجة حرارة معي نة: X_2Y 2X + Y (البيانات موجودة كصورة في مربع الإجابة). ما هو تركيز X بعد 12 ساعة؟

تم جمع البيانات أدناه للتفاعل التالي عند درجة حرارة معي نة: X_2Y 2X + Y (البيانات موجودة كصورة في مربع الإجابة). ما هو تركيز X بعد 12 ساعة؟
Anonim

إجابة:

# X = 0.15 "M" #

تفسير:

إذا قمت برسم رسم بياني لوقت التركيز ، فستحصل على منحن أسي مثل هذا:

هذا يشير إلى رد فعل من الدرجة الأولى. لقد رسمت الرسم البياني في Excel ويقدر نصف العمر. هذا هو الوقت الذي يستغرقه التركيز في الانخفاض بمقدار نصف قيمته الأولية.

في هذه الحالة ، قدرت الوقت المستغرق للتركيز في الانخفاض من 0.1M إلى 0.05M. تحتاج إلى استقراء الرسم البياني للحصول على هذا.

هذا يعطي #t_ (1/2) = 6min #

لذلك يمكننا أن نرى أن 12 دقيقة = 2 نصف العمر

بعد 1 نصف عمر التركيز هو 0.05M

وذلك بعد 2 نصف عمر # XY = 0.05 / 2 = 0.025M #

حتى في 1L من الحل لا. تستخدم الشامات XY = 0.1 - 0.025 = 0.075

منذ 2 الشامات من X شكل من 1 الخلد س ص لا. الشامات X شكلت = 0.075 × 2 = 0.15.

وبالتالي # X = 0.15 "M" #

إجابة:

تركيز # # X سوف تكون مساوية ل 0.134 م.

تفسير:

القيم المعطاة لك هي

من أجل أن تكون قادرة على تحديد ما تركيز # # X سوف يكون بعد 12 ساعة، تحتاج إلى تحديد أول شيئين

  • ترتيب رد الفعل
  • معدل ثابت

من أجل تحديد ترتيب رد الفعل ، تحتاج إلى رسم ثلاثة رسوم بيانية

  • # X_2Y # مقابل الوقت الذي يشبه هذا

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

  • #ln (X_2Y) # مقابل الوقت الذي يشبه هذا

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

  • # 1 / (X_2Y) # مقابل الوقت الذي يشبه هذا

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

الآن ، الرسم البياني الذي يناسب أ خط مستقيم سيحدد رد الفعل ترتيب معدل. كما ترون ، الرسم البياني الثالث يلائم هذا الطقطق ، مما يعني أن رد الفعل سيكون الدرجة الثانية.

يبدو قانون المعدل المتكامل لرد الفعل من الدرجة الثانية هكذا

# 1 / (A) = 1 / (A_0) + k * t #، أين

#ك# - ال معدل ثابت لرد الفعل المعطى.

# ر # - الوقت اللازم للتركيز للذهاب من # A_0 # إلى #ا#.

من أجل تحديد قيمة #ك#، تحتاج إلى اختيار مجموعتين من القيم من الجدول الخاص بك.

لتسهيل العمليات الحسابية ، سأختار القيمتين الأولى والثانية. لذلك ، فإن تركيز # # X_2Y يبدأ في 0.100 م و بعد 1 ساعة ، قطرات ل 0.0856 م. هذا يعني أن لديك

# 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 h" #

#k = ((11.6822 - 10.0) "M" ^ (- 1)) / ("1 h") = color (أخضر) ("1.68 M" ^ (- 1) "h" ^ (- 1) #

استخدام نفس المعادلة لتحديد ما تركيز # # X_2Y سيكون بعد 12 ساعة.

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

# 1 / (X_2Y _12) = "10.0 M" ^ (- 1) + "20.16 M" ^ (- 1) = "30.16 M" ^ (- 1) #

وبالتالي،

# X_2Y _12 = 1 / ("30.16 M" ^ (- 1)) = لون (أخضر) ("0.0332 M") #

للحصول على تركيز fo # # X، استخدم نسبة الخلد الموجودة بين النوعين في المعادلة الكيميائية

# X_2Y -> اللون (الأحمر) (2) X + Y #

هل تعلم أن كل 1 الخلد من # # X_2Y سوف ينتج #COLOR (أحمر) (2) # حيوانات الخلد من # # X. على افتراض أن لديك لتر ا من الحل (مرة أخرى ، هذا فقط لجعل الحسابات أسهل) ، وعدد الشامات في # # X_2Y كان رد فعل ذلك هو

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

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

هذا يعادل

#n_ (X_2Y) = "0.0668 مولي" #

عدد الشامات # # X أنتجت سوف تكون مساوية ل

# 0.0668 إلغاء ("الشامات" X_2Y) * (اللون (الأحمر) (2) "الشامات" X) / (1 الغيمة ("الخلد" X_2Y)) = "0.1336 الشامة" # # # X

بالنسبة لعينة 1-L الخاصة بك ، فإن هذا يعادل حجم مولي

# X _12 = اللون (الأخضر) ("0.134 م") #