以下のデータは、特定の温度での以下の反応について収集された:X_2Y 2X Y(データは、回答欄の絵として見出された)。 12時間後のXの濃度は?

以下のデータは、特定の温度での以下の反応について収集された:X_2Y 2X Y(データは、回答欄の絵として見出された)。 12時間後のXの濃度は?
Anonim

回答:

#X = 0.15 "M"#

説明:

濃度時間グラフをプロットすると、次のような指数関数的な曲線が得られます。

これは一次反応を示唆している。グラフをExcelでプロットし、半減期を見積もりました。これは、濃度が初期値の半分になるのにかかる時間です。

この場合、濃度が0.1Mから0.05Mに低下するのにかかる時間を見積もりました。これを得るためにグラフを外挿する必要があります。

これは与える #t_(1/2)= 6分#

12分= 2半減期

半減期後の濃度は0.05Mです

だから2半減期後 #XY = 0.05 / 2 = 0.025 M#

だから1Lのソリューション番号で。 XYの使用モル数= 0.1 - 0.025 = 0.075

1モルのXYから2モルのXが形成されるので、No。形成されたモルX 0.075×2 0.15。

そう #X = 0.15 "M"#

回答:

の濃度 #バツ# に等しい 0.134 M.

説明:

あなたに与えられた値は

何の濃度を決定することができるように #バツ# 後になります 12時間最初に2つのことを決める必要があります

  • 反応の順番
  • 速度定数

反応の順序を決定するためには、3つのグラフをプロットする必要があります

  • #X_2Y# 時間に対して こんな感じ

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

  • #ln(X_2Y)# 時間に対して こんな感じ

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

  • #1 /(X_2Y)# 時間に対して こんな感じ

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

今、aに合うグラフ 直線 反応を決定します 料金順 。ご覧のとおり、3番目のグラフはこのパターンに適合します。つまり、反応は次のようになります。 二次.

二次反応の総合レート則は次のようになります。

#1 /(A)= 1 /(A_0)+ k * t#どこで

#k# - 速度定数 与えられた反応について。

#t# - 集中力が出るのに必要な時間 #A_0##A#.

の値を決定するために #k#あなたはあなたのテーブルから2組の値を選ぶ必要があります。

計算を簡単にするために、最初の値と2番目の値を選択します。だから、の集中 #X_2Y# で始まる 0.100 M 以降 1時間 に落ちます 0.0856 M。これはあなたが持っていることを意味します

#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")=色(緑)( "1.68 M" ^( - 1) "h" ^( - 1)#

濃度を決定するために同じ式を使用してください #X_2Y# 12時間後になります。

#1 /(X_2Y _12)= 1 /( "0.100 M")+ 1.68 "M" ^( - 1)キャンセル( "h" ^( - 1))*(12 - 0)キャンセル( "h" )#

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

したがって、

#X_2Y _12 = 1 /( "30.16 M" ^( - 1))=色(緑)( "0.0332 M")#

foの濃度を求める #バツ#化学式で2つの化学種の間に存在するモル比を使う

#X_2Y - >色(赤)(2)X + Y#

あなたは知っています すべての 1モル#X_2Y# 作り出す #色(赤)(2)# ほくろ#バツ#。あなたが1リットルの解を持っていると仮定すると(これも計算を簡単にするためです)、 #X_2Y# 反応した です

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

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

これは

#n_(X_2Y)= "0.0668モル"#

のモル数 #バツ# 生産は等しい

#0.0668キャンセル( "モル" X_2Y)*(色(赤)(2) "モル" X)/(1キャンセル( "モル" X_2Y))= "0.1336モル"# #バツ#

1-Lサンプルの場合、これは次のモル濃度に相当します。

#X _12 =色(緑)( "0.134 M")#