k1 = 2,303 / 10 Ig 22,8 / 13,8 = 0,0502 (хв-1)

Аналогічно обчислюємо

k2 = 2,303/10 lg22,8/8,25 = 0,0509 (хв-1)

kc = 0,0502 + 0,0509/2 = 0,0506 (хв-1)

Приклад 4

Омилення етилацетату їдким натрієм є реакцією бімолекулярною. Для нейтралізації 100 мл реакційної суміші в різні моменти часу після початку реакції витрачалась наступна кількість 0,043н НСІ

Час t, xв | 0 | 4,89 | 10,37 | 18,18

К-сть НСl, мл | 61,95 | 50,59 | 42,40 | 29,36

Обчислити константу швидкості цієї реакції.

Розв'язання

Запишемо вираз для обчислення константи швидкості реакції II-го порядку (5)

k = C0 – C / t С0*С

Оскільки, константа швидкості реакції II-го порядку залежить від концентрації, то для її розрахунку, потрібно знати концентрацію реакційної суміші в певні моменти часу.

З курсу аналітичної хімії відоме співвідношення

C1V1 = C2V2

Де С1 і С2 – еквівалентні концентрації розчину і титранта (НСІ)

V1 і V2 – їх об'єм.

Для нашого випадку нормальність буде відповідати молярності даного розчину етилацетату, тому концентрації реакційної суміші визначають зі співвідношення.

С1 = C2V2 / V1; С2 = 0,043 г екв/л

V1 = 100 мл

В 0 момент часу: С0 = 0,043*61,95/100 = 0,0266

Через 4,89 хв: С1 = 0,043*50,59/100 = 0,0218

Через 10,37 хв: С2 = 0,043*42,40/100 = 0,0182

Через 28,18 хв: С3 = 0,043*29,36/100 = 0,0126

Знаючи концентрації реакційної суміші можемо визначити константу швидкості реакції 2-го порядку

k1 = (0,0266 - 0,0218)/4,89*0,0266*0,0218 = 1,69 (хв-1)

k2 = (0,0266 -0,0182)/10,37*0,0266*0,0182 = 1,67 (хв-1)

k3 = (0,0266 - 0,0126)/28,18*0,0266*0,0126 = 1,48 (хв-1)

kc = 1,69 + 1,69 + 1,48 / 3 =1,61 (хв-1)

Приклад 5

При розкладі азотного ангідриду в чотирихлористому вуглеці при 30°С вихідна концентрація N205 рівна 84,85 см3/л змінюється наполовину через 8207 с, а концентрація 47,15 см3/л через 8717 с. Який порядок цієї реакції.

Розв'язання

В даній задачі відомі періоди піврозпаду різних кількостей N205, тому використовуємо формулу (8) для визначення реакції. Визначимо співвідношення періодів піврозпаду

t1 / t2 = 8207/8717 = 0,94 ? 1

Отже, дана реакція І-го порядку.

Завдання

1. Як зміниться швидкість прямої і зворотньої реакції якщо збільшиться тиск в n раз?

Розв'язати задачу, користуючись наступними даними:

№ п/п | Реакція | n

1 | N2 + 3H2-2NH3 | 5

2 | 4НС1 + О2-2Н2О+2С12 | 2

3 | 2SO2 +О2 -2SO3 | 5

4 | N2 +О2-2NO | 3

5 | 2NO +О2-2NО2 | 4

6 | СО+С12-СОС12 | 2

7 | Н2 +J2-2НJ | 3

8 | Н2 +С12-2НСl | 6

9 | SO2 +Cl2-SO2C12 | 2

10 | 2N2 +O2-2N2O | 4

2. Реакція розкладу речовини А протікає як реакція І-го порядку. Період піврозпаду при даній умові рівний t1/2. Визначити скільки часу потрібно для розкладу х % речовини А, користуючись наступними даними:

№ п/п | Формул | tl/2 | x%

11 | RaC | 19,7 xb | 90

12 | Rn | 3,82 дні | 70

13 | H202 | 15,86хв | 75

14 | RaB | 26,8 xb | 78

15 | ThC | 80,5 xb | 80

3. Реакція розкладу речовини А протікає як реакція І-го порядку. Константа швидкості реакції при даній умові рівна К Визначити, яка кількість речовини А розкладеться за час t. Користуючись наступними даними:

№ п/п | Формула речовини А | К | Т

16 | Н202 | 0,05081 хв-1 | 13 хв

17 | ThC | 0,01145 хв-1 | 60 хв

18 | RaB | 0,0259 хв-1 | 2 год

19 | Ra A | 3.79*10-3с-1 | 10 хв

20 | Rn | 0,1814 дні-1 | 14 днів

4. Розклад речовини А являє собою реакцію І-го порядку. Кількість речовини А визнали дослідженнями, дані яких наведені в таблиці. Обчислити середнє значення константи швидкості хімічної реакції, користуючись наступними даними:

№ п/п | Формула речовини А | Дані досліджень

21 | Н202 | ф, час, хв VKMnO4, мл | 0 15 30 25,4 9,83 3,81

22 | Р205 | ф, час, хв

С, см3/мл | 0 18,4 319 525 867 2,33 2,08 1,91 1,67 1,36

23 | N205 | ф, час, хв

С, см3/мл | 0 9600 144000 19200 84,85 39,0 26,55 18,00

24 | СН2-О-СН2 | ф, час, хв

р, мм рт.ст | 0 5 9 18 116,51 122,56 128,74 141,37

25 | AsH3 | ф, час, хв

р, мм рт.ст | 0 5,5 6,5 8 733,32 805,78 818,11 835,34

5. Наведені нижче реакції протікають по механізму реакції ІІ-го порядку. Дані дослідження концентрацій і об'ємів відповідних речовин наведені в таблиці. Обчислити середнє значення константи швидкості хімічної реакції. Р – тиск газу, VKMnO4 – об'єм розчину KMnO4, що пішов на титрування.

№ | Реакція | Дані досліджень

26 | СО + Cl2>COCl2 | ф,час, хв 0 18 30

СCO, моль/л 0,01873 0,01764 0,01704

27 | НСНО + Н2О2 > НСООН +Н2О | ф, час, год 0 2

CHCHO, моль/л 0,5 0,215

28 | СН3СООС2Н5 + NaOH > CH3COONa + С2Н3ОН | ф,час, хв 0 4,89 10,27 22,18

VHCl, мл 47,65 38,92 32,62 22,58

СM HCl = 0,056 М, V суміші = 100 мл

29 | СНзСООСН3 + NaOH > СН3СООН +СН3ОН | ф, час, хв 3 5 7 10 25 Cефіру,г екв/л 0,0074 0,00634 0,0055 0,00464 0,00254

30 | СН3СООС2Н5 + NaOH