Problem 325.
Odredite vrijednost konstante brzine za reakciju A + B ⇒ AB, ako je pri koncentracijama tvari A i B jednakih 0,05 odnosno 0,01 mol/l, brzina reakcije 5 . 10 -5 mol/(l. min).
Riješenje:
Ubrzatikemijska reakcija izraženo jednadžbom:

v- ,k- konstanta brzine reakcije

Odgovor: 0,1/mol. min.

Problem 326.
Koliko će se puta promijeniti brzina reakcije 2A + B ⇒ A 2 B ako se koncentracija tvari A poveća za 2 puta, a koncentracija tvari B smanji za 2 puta?
Riješenje:

v- ,k- konstanta brzine reakcije, [A] i [B] – koncentracije polaznih tvari.

Zbog povećanja koncentracije tvari A za 2 puta i smanjenja koncentracije tvari B za 2 puta, brzina reakcije će se izraziti jednadžbom:

Uspoređujući izraze za v i v" nalazimo da se brzina reakcije povećala 2 puta.

Odgovor: povećan za 2 puta.

Problem 327.
Koliko puta treba povećati koncentraciju tvari B 2 u sustavu?
2A 2(g) + B 2(g) = 2A 2 B, tako da se pri smanjenju koncentracije tvari A za 4 puta brzina izravne reakcije ne mijenja?
Riješenje:
Koncentracija tvari A smanjena je 4 puta. Promjenu koncentracije tvari B označavamo s x. Zatim, prije promjene koncentracije tvari A, brzina reakcije može se izraziti jednadžbom:

v- ,k- konstanta brzine reakcije, [A] i [B] – koncentracije polaznih tvari.
Nakon promjene koncentracije tvari A 2, brzina reakcije bit će izražena jednadžbom:

Prema uvjetima zadatka v = v" odn

Dakle, potrebno je povećati koncentraciju tvari B 2 u sustavu 2A 2 (g) + B 2 (g) = 2A 2 B za 16 puta, tako da kada se koncentracija tvari A 2 smanji za 4 puta, brzina izravne reakcije se ne mijenja.

Odgovor: 16 puta.

Problem 328.
Stavljaju se dvije posude istog kapaciteta: u prvu - 1 mol plina A i 2 mola plina B, u drugu - 2 mola plina A i 1 mol plina B. Temperatura u obje posude je ista. Hoće li se brzina reakcije između plinova A i B u tim posudama razlikovati ako se brzina reakcije izrazi: a) jednadžbom b) jednadžbom
Riješenje:
a) Ako je brzina reakcije izražena jednadžbom, tada, uzimajući u obzir koncentracije tvari A i B u posudama, zapisujemo izraze za brzine reakcije za posude:

Tako,

b) Ako je brzina reakcije izražena jednadžbom, tada, uzimajući u obzir koncentracije tvari A i B u posudama, zapisujemo izraze za brzine reakcije za posude:

Tako,

Odgovor: a) ne, b) da.

Problem 329.
Neko vrijeme nakon početka reakcije 3A+B ⇒ 2C+D koncentracije tvari bile su: [A] = 0,03 mol/l; [B] = 0,01 mol/l; [C] = 0,008 mol/l. Kolike su početne koncentracije tvari A i B?

Riješenje:
Da bismo pronašli koncentracije tvari A i B, uzimamo u obzir da, prema jednadžbi reakcije, od 3 mola tvari A i 1 mola tvari B nastaje 1 mol tvari C. Budući da prema uvjetima problem, 0,008 mola tvari C nastalo je u svakoj litri sustava, tada je potrošeno 0,012 mola tvari A (3/2 . 0,008 = 0,012) i 0,004 mola tvari B (1/2 . 0,008 = 0,004). Dakle, početne koncentracije tvari A i B bit će jednake:

[A] 0 = 0,03 + 0,012 = 0,042 mol/l;
[B] 0 = 0,01 + 0,004 = 0,014 mol/l.

Odgovor:[A] 0 = 0,042 mol/l; [B] 0 = 0,014 mol/l.

Problem 330.
U sustavu CO + C1 2 = COC1 2 koncentracija je povećana s 0,03 na 0,12 mol/l, a koncentracija klora s 0,02 na 0,06 mol/l. Koliko se puta povećala brzina prednje reakcije?
Riješenje:
Prije promjene koncentracije, brzina reakcije može se izraziti jednadžbom:

v je brzina reakcije, k je konstanta brzine reakcije, [CO] i su koncentracije polaznih tvari.

Nakon povećanja koncentracije reaktanata, brzina reakcije je:

Izračunajmo koliko se puta povećala brzina reakcije:

Odgovor: 12 puta.

LEKCIJA 10 10. razred(prva godina studija)

Osnove kemijske kinetike. Plan stanja kemijske ravnoteže

1. Kemijska kinetika i područje njezina proučavanja.

2. Brzina homogenih i heterogenih reakcija.

3. Ovisnost brzine reakcije o različitim čimbenicima: prirodi reaktanata, koncentraciji reagensa (zakon djelovanja mase), temperaturi (van't Hoffovo pravilo), katalizatoru.

4. Reverzibilne i ireverzibilne kemijske reakcije.

5. Kemijska ravnoteža i uvjeti za njezino pomicanje. Le Chatelierov princip.

Grana kemije koja proučava brzine i mehanizme kemijskih reakcija naziva se kemijska kinetika. Jedan od glavnih pojmova u ovom odjeljku je pojam brzine kemijske reakcije. Neke kemijske reakcije događaju se gotovo trenutačno (na primjer, reakcija neutralizacije u otopini), za druge su potrebne tisuće godina (na primjer, transformacija grafita u glinu tijekom trošenja stijena).

Ubrzati homogena reakcija je količina tvari koja reagira ili nastaje kao rezultat reakcije u jedinici vremena po jedinici volumena sustava:

Drugim riječima, brzina homogene reakcije jednaka je promjeni molarne koncentracije bilo kojeg reaktanta u jedinici vremena. Brzina reakcije je pozitivna veličina, stoga, kada se izražava kroz promjenu koncentracije produkta reakcije, daje se znak "+", a kada se koncentracija reagensa mijenja, daje se znak "-".

Brzina heterogene reakcije je količina tvari koja reagira ili nastaje kao rezultat reakcije po jedinici vremena po jedinici površine faze:

Najvažniji čimbenici koji utječu na brzinu kemijske reakcije su priroda i koncentracija reagensa, temperatura i prisutnost katalizatora.

Utjecaj prirodu reagensa očituje se u činjenici da, pod istim uvjetima, različite tvari međusobno djeluju različitim brzinama, na primjer:

Prilikom povećanja koncentracije reagensa povećava se broj sudara između čestica, što dovodi do povećanja brzine reakcije. Kvantitativna ovisnost brzine reakcije o koncentraciji reagensa izražena je zakonom efektivne mase (K.M. Guldberg i P. Waage, 1867; N.I. Beketov , 1865). Brzina homogene kemijske reakcije pri konstantnoj temperaturi izravno je proporcionalna umnošku koncentracije reagirajućih tvari u potencijama jednakim njihovim stehiometrijskim koeficijentima (koncentracija čvrste tvari ne uzimaju se u obzir), na primjer:

gdje su A i B plinovi ili tekućine, k – konstanta brzine reakcije jednaka brzini reakcije pri koncentraciji reaktanta od 1 mol/l. Konstantno k ovisi o svojstvima tvari koje reagiraju i temperaturi, ali ne ovisi o koncentraciji tvari.

Ovisnost brzine reakcije o temperatura opisano je eksperimentalnim pravilom Van t-Goffa (1884). Kada se temperatura poveća za 10°, brzina većine kemijskih reakcija se povećava 2-4 puta:

gdje je temperaturni koeficijent.

Katalizator je tvar koja mijenja brzinu kemijske reakcije, ali se ne troši kao rezultat te reakcije. Postoje pozitivni katalizatori (specifični i univerzalni), negativni (inhibitori) i biološki (enzimi, odnosno enzimi). Promjena brzine reakcije u prisutnosti katalizatora naziva se kataliza. Razlikuju se homogena i heterogena kataliza. Ako su reaktanti i katalizator u istom agregatnom stanju, kataliza je homogena; u različitim – heterogeni.

Homogena kataliza:

heterogena kataliza:

Mehanizam djelovanja katalizatora vrlo je složen i nije u potpunosti shvaćen. Postoji hipoteza o stvaranju intermedijarnih spojeva između reagensa i katalizatora:

A + mačka. ,

B AB + kat.

Promotori se koriste za pojačavanje djelovanja katalizatora; Postoje i katalitički otrovi koji oslabljuju djelovanje katalizatora.

Na brzinu heterogene reakcije utječe međufazno područje(stupanj usitnjenosti tvari) i brzina dovoda reagensa i uklanjanja produkata reakcije s međufazne granice.

Sve kemijske reakcije dijele se u dvije vrste: reverzibilne i ireverzibilne.

Kemijske reakcije koje se odvijaju samo u jednom smjeru nazivaju se ireverzibilnim., tj. produkti ovih reakcija ne stupaju u interakciju jedni s drugima da bi formirali početne materijale. Uvjeti za ireverzibilnost reakcije su stvaranje taloga, plina ili slabog elektrolita. Na primjer:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl,

K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S,

HCl + NaOH = NaCl + H2O.

Reverzibilne reakcije su one koje se odvijaju istovremeno u smjeru naprijed i nazad., Na primjer:

Kada dođe do reverzibilne kemijske reakcije, brzina izravne reakcije u početku ima maksimalnu vrijednost, a zatim opada zbog smanjenja koncentracije polaznih tvari. Reverzna reakcija, naprotiv, u početnom trenutku vremena ima minimalnu brzinu, koja se postupno povećava. Dakle, u određenom trenutku dolazi država kemijska ravnoteža , pri kojoj je brzina prednje reakcije jednaka brzini obrnute reakcije. Stanje kemijske ravnoteže je dinamično - i dalje se odvijaju i prednje i obrnute reakcije, ali budući da su im brzine jednake, koncentracije svih tvari u reakcijskom sustavu se ne mijenjaju. Te se koncentracije nazivaju ravnotežnim.

Omjer konstanti brzine prednje i obrnute reakcije je konstantna vrijednost i naziva se konstanta ravnoteže ( DO R ) . Koncentracije čvrstih tvari nisu uključene u izraz konstante ravnoteže. Konstanta ravnoteže reakcije ovisi o temperaturi i tlaku, ali ne ovisi o koncentraciji reaktanata io prisutnosti katalizatora, koji ubrzava odvijanje i prednje i obrnute reakcije. Više DO p, što je veći praktično rješenje produkti reakcije. Ako DO p > 1, tada u sustavu prevladavaju produkti reakcije; Ako DO R< 1, в системе преобладают реагенты.

Kemijska ravnoteža je mobilna, tj. kada se vanjski uvjeti promijene, brzina reakcije naprijed ili natrag može se povećati. Smjer pomaka ravnoteže određen je principom koji je formulirao francuski znanstvenik Le Chatelier 1884. godine. Ako se na ravnotežni sustav izvrši vanjski utjecaj, tada se ravnoteža pomiče prema reakciji koja se suprotstavlja tom utjecaju. Na pomake ravnoteže utječu promjene koncentracija reaktanata, temperature i tlaka.

Povećanje koncentracije reagensa i uklanjanje produkata dovodi do pomaka ravnoteže prema izravnoj reakciji.

Kada se sustav zagrijava, ravnoteža se pomiče prema endotermnoj reakciji, a kada se ohladi, prema egzotermnoj reakciji.

Za reakcije koje uključuju plinovite tvari, povećanje tlaka pomiče ravnotežu prema reakciji koja se događa smanjenjem broja molekula plina. Ako reakcija teče bez promjene broja molekula plinovitih tvari, tada promjena tlaka ni na koji način ne utječe na pomak u ravnoteži.

1. U posudi su pomiješani plin A s količinom tvari 4,5 mol i plin B s količinom tvari 3 mol. Plinovi A i B reagiraju prema jednadžbi A + B = C. Nakon nekog vremena u sustavu je nastao plin C s količinom tvari od 2 mol. Kolike količine neizreagiranih plinova A i B ostaju u sustavu?

Iz jednadžbe reakcije slijedi da je:

Dn(A) = Dn(B) = Dn(C) = 2 mol,

gdje je Dn promjena količine tvari tijekom reakcije.

Dakle, ono što ostaje u posudi je:

n 2 (A) = n 1 (A) - Dn (A); n2(A) = (4,5 - 2) mol = 2,5 mol;

n 2 (B) = n 1 (B) - Dn (B); n 2 (B) = (3 - 2) mol = 1 mol.

2. Reakcija se odvija prema jednadžbi: 2A + B ⇄ C i drugog je reda u tvari A i prvog reda u tvari B. U početnom trenutku brzina reakcije je 15 mol/l × s. Izračunajte konstantu brzine i brzinu prednje reakcije u trenutku kada reagira 50% tvari B ako su početne koncentracije: C(A) = 10 mol/l; C(B) = 5 mol/l. Kako će se promijeniti brzina kemijske reakcije?

C(B) koji je ušao u reakciju jednak je:

C(B) = 0,5 5 = 2,5 mol/l.

Prema tome, C(A) koji je ušao u reakciju jednak je:

2 mol/l A - 1 mol/l B

C(A) - 2,5 mol/l B

C(A) i C(B) nakon reakcije:

C(A) = 10 - 5 = 5 mol/l,

C(B) = 5 - 2,5 = 2,5 mol/l.

Brzina naprijed reakcije bit će jednaka:

Brzina kemijske reakcije će se promijeniti:

tj. smanjit će se za 8 puta.

3. Reakcija između tvari A i B izražava se jednadžbom: A + 2B = C i ima prvi red za tvar A, a drugi za tvar B. Početne koncentracije tvari su: C(A) = 2 mol. /l; C(B) = 4 mol/l; konstanta brzine je 1,0. Odredite početnu brzinu reakcije i brzinu nakon nekog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,3 mol/l.

Prema zakonu djelovanja mase:

Ako se koncentracija tvari A smanji za 0,3 mol/l, tada se koncentracija tvari B smanji za 0,3 × 2 = 0,6 mol/l. Nakon što se reakcija dogodi, koncentracije su:

4. Brzine direktne i reverzne reakcije plinske faze koje se odvijaju u zatvorenoj posudi izražene su jednadžbama:

Prema zakonu o djelovanju mase, brzine naprijed i povratne reakcije u početnim uvjetima su jednake:

Povećanje tlaka za 3 puta za plinovite sustave dovodi do smanjenja volumena plinske smjese za 3 puta, koncentracije sva tri plina će se povećati za isti iznos, a brzine obje reakcije će postati odgovarajuće jednake:

Omjeri brzina reakcije su:

Tako će se brzina prednje reakcije povećati 27 puta, a obrnute reakcije 9 puta.

5. Reakcija na temperaturi od 50 0 C traje 2 minute 15 s. Koliko će vremena trebati da se ova reakcija završi na temperaturi od 70 0 C, ako je u tom temperaturnom području temperaturni koeficijent brzine g jednak 3?

Kako temperatura raste od 50 do 70 0 C, brzina reakcije raste u skladu s Van't Hoffovim pravilom:

Gdje = 70 0 C, = 50 0 C, a i su brzine reakcije pri zadanim temperaturama.

Dobivamo:

oni. brzina reakcije se povećava 9 puta.

Prema definiciji, vrijeme reakcije je obrnuto proporcionalno brzini reakcije, dakle:

gdje je i vrijeme reakcije pri temperaturama I .

Odavde dobivamo:

Uzimajući u obzir da je = 135 s (2 min 15 s), određujemo vrijeme reakcije pri temperaturi :

6. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije kada temperatura poraste od = 10 0 C do = 80 0 C , ako je temperaturni koeficijent brzine g 2?

Iz van't Hoffovog pravila:

Brzina reakcije će se povećati 128 puta.

7. Prilikom proučavanja kinetike eliminacije lijeka iz tijela pacijenta, utvrđeno je da je nakon 3 sata u tijelu pacijenta ostalo 50% izvorne količine lijeka. Odrediti poluživot i konstantu brzine reakcije uklanjanja lijeka iz ljudskog tijela, ako je poznato da je to reakcija prvog reda.

Budući da je tijekom određenog vremenskog razdoblja 50% lijeka uklonjeno iz tijela, tada je t 1/2 = 3 sata. Izračunajmo konstantu brzine reakcije iz jednadžbe:

8. Tijekom laboratorijskih pretraga vodene otopine lijeka utvrđeno je da je zbog hidrolize koncentracija lijeka smanjena s 0,05 mol/l na 0,03 mol/l dnevno. Izračunajte poluvrijeme reakcije hidrolize lijeka.

Budući da se reakcije hidrolize obično odvijaju sa značajnim viškom vode, njezina se koncentracija može održavati konstantnom. Posljedično, tijekom reakcije mijenja se samo koncentracija lijeka i reakcija hidrolize se može smatrati reakcijom prvog reda.

Vrijednost konstante brzine reakcije nalazimo iz jednadžbe:

9. Poluživot lijeka iz tijela bolesnika (reakcija prvog reda) je 5 sati. Odredite vrijeme tijekom kojeg će se 75% lijeka eliminirati iz tijela.

Kada se 75% lijeka izluči iz tijela, omjer C/C 0 bit će 0,25. U ovom slučaju prikladno je koristiti formulu:

,

10. Konstanta brzine reakcije hidrolize saharoze je 2,31×10 - 3 h - 1. Izračunati:

1) poluživot reakcije;

2) vrijeme tijekom kojeg će 20% saharoze biti podvrgnuto hidrolizi;

3) koji će dio glukoze biti podvrgnut hidrolizi nakon 5 dana.

1. Vrijeme poluraspada je jednako:

2. Nakon što je 20% saharoze podvrgnuto hidrolizi, omjer C/C 0 bit će 0,8. Stoga:

3. Nakon 5 dana (120 sati), omjer C/C 0 bit će:

Posljedično, 24% glukoze je hidrolizirano.

11. Tijekom određene reakcije prvog reda, 60% početne količine tvari doživi transformaciju u 30 minuta. Odredite koji će dio tvari ostati nakon 1 sata.

1. Nakon 30 minuta, količina preostale tvari bit će:

C 1 = C 0 - 0,6 C 0 = 0,4 × C 0.

tj. omjer C 0 /C 1 je 2,5.

2. Nađimo konstantu brzine reakcije:

3. Količina tvari C2 koja ostaje nakon 1 sata određena je formulom:

Tako će nakon 1 sata ostati 16% izvorne tvari.

Pitanja za samokontrolu

1. Kako se naziva brzina kemijske reakcije?

2. Koja je stvarna brzina homogene reakcije?

3. Koja je dimenzija brzine homogene reakcije?

4. Kako se naziva brzina heterogene reakcije?

5. Koja je dimenzija brzine heterogene reakcije?

6. Nabrojite čimbenike koji utječu na brzinu reakcije.

7. Formulirajte zakon djelovanja masa.

8. Što je fizičko značenje konstante brzine reakcije? O čemu ovisi, a o čemu ne ovisi konstanta brzine reakcije?

9. Koji je redoslijed reakcije? Navedite primjere jednadžbi reakcija nultog, prvog, drugog i trećeg reda.

10. Ovisi li dimenzija konstante brzine reakcije o redoslijedu reakcije?

11. Što se naziva molekularnost reakcije?

13. Definirajte jednostavne i složene reakcije. Dajte klasifikaciju složenih reakcija.

14. Formulirajte Van't Hoffovo pravilo. Donijeti matematički izraz van't Hoffova pravila.

15. Kako brzina reakcije ovisi o energiji aktivacije? Napišite Arrheniusovu jednadžbu.

16. Što je aktivirani kompleks? Zašto se reakcije odvijaju kroz faze stvaranja aktiviranih kompleksa?

17. Što je katalizator? Homogena i heterogena kataliza. Zašto se reakcije odvijaju brže u prisutnosti katalizatora?

18. Što je enzimska kataliza? Napišite Michaelis-Mentenovu jednadžbu.

Varijante zadataka za samostalno rješavanje

Opcija 1

1. Reakcija između tvari A i B izražava se jednadžbom 2A + B = C i drugog je reda za tvar A i prvog reda za tvar B. Početne koncentracije tvari su: C 0 (A) = 0,4 mol/l ; C°(B) = 0,8 mol/l; k = 0,6. Odredite početnu brzinu reakcije i brzinu nakon nekog vremena, kada se koncentracija tvari A smanji za 0,2 mol/l.

2. Za koliko stupnjeva treba povisiti temperaturu da bi se brzina reakcije povećala 64 puta? Temperaturni koeficijent brzine reakcije g jednak je 2.

a) kada se tlak u sustavu udvostruči?

b) kada se volumen plinova udvostruči?

Opcija br. 2

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + B = C i prvog je reda u tvari A i tvari B. Koncentracija A povećana je s 2 na 8 mol/l, a koncentracija B s 3 na 9 mol/l. Koliko se puta povećala brzina prednje reakcije?

2. Na 150 0 C reakcija završava za 10 minuta. Uzimajući temperaturni koeficijent g jednak 2, izračunajte koliko minuta kasnije bi reakcija završila na 170 0 C.

3. Brzina reakcije izražava se jednadžbom: Koliko će se puta promijeniti brzina reakcije kada se koncentracija polaznih tvari poveća 3 puta?

Opcija #3

1. Reakcija je izražena jednadžbom: A + B = C i ima prvi red u tvari A i tvari B. Pri početnim koncentracijama C 0 (A) = 3 mol/l i C 0 (B) = 5 mol/l , brzina izravne reakcije jednaka 0,3 mol/l×s. Odredite konstantu brzine i brzinu reakcije nakon nekog vremena kada se koncentracija A smanji za 2 mol/l.

2. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije pri porastu temperature od 10 do 70 0 C, ako je temperaturni koeficijent brzine g jednak 2?

3. Brzina reakcije A (s) + 2B (plin) = ​​C (s) izražava se jednadžbom: Kako će se promijeniti brzina reakcije ako se koncentracija B udvostruči?

Opcija br. 4

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: 2A + B = 2C i ima drugi red za tvar A i prvi za tvar B. Izračunajte brzinu izravne reakcije u trenutku kada reagira 40% tvari B, ako je početne koncentracije su: C 0 (A) = 8 mol/l; C°(B) = 4 mol/l; k = 0,4.

2. Neka reakcija na 100 0 C završava za 5 minuta. Koliko će vremena trebati da završi na 80 0 C ako je temperaturni koeficijent brzine g 3?

3. Brzina reakcije 3A + B = C izražena je jednadžbom: Koliko će se puta promijeniti brzina prednje reakcije:

a) kada se koncentracija tvari A udvostruči?

b) uz istodobno smanjenje koncentracije polaznih tvari za 2 puta?

Opcija #5

1. Brzina određene reakcije porasla je 8 puta kada se temperatura povećala s 40 na 70 0 C. Odredite vrijednost g.

2. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + 3B = 2C i prvog je reda u tvari A, a drugoga u tvari B. Početne koncentracije tvari su: C 0 (A) = 2 mol/l; C°(B) = 6 mol/l; k = 1. Izračunajte početnu brzinu prednje reakcije i brzinu u trenutku kada se koncentracija tvari A smanjila za 1 mol/l. Kako će se promijeniti brzina kemijske reakcije?

3. Kako će se promijeniti brzina prednjih i obrnutih reakcija koje se odvijaju u plinovitoj fazi i slijede jednadžbe:

Opcija #6

1. U zatvorenoj posudi nalazi se smjesa plinova od 1 mol A i 3 mol B, koja reagira prema jednadžbi: A + 3B = 2C. Brzina naprijed reakcije opisana je jednadžbom Koliko će se puta brzina prednje reakcije smanjiti nakon reakcije 0,5 mol A?

2. Za koliko stupnjeva treba povisiti temperaturu da bi se brzina reakcije povećala 9 puta, ako je temperaturni koeficijent brzine g 3?

3. Kako će se promijeniti brzina izravne reakcije plinske faze: 2A = B, čiji se red procjenjuje na 0,5, s izotermnim smanjenjem tlaka u sustavu za 3 puta?

Opcija br. 7

1. Reakcija između tvari A i B odvija se prema jednadžbi: A + 2B = C i prvog je reda u tvari A i tvari B. Početne koncentracije tvari koje reagiraju bile su: C 0 (A) = 1,5 mol/ l; C°(B) = 3 mol/l; k = 0,4. Izračunajte brzinu kemijske reakcije u početnom trenutku i nakon nekog vremena, kada je reagiralo 75% A.

2. Koliki je temperaturni koeficijent brzine g, ako se s porastom temperature za 30 0 C brzina reakcije poveća 27 puta?

3. Kako će se promijeniti brzina prednjih i obrnutih reakcija koje se odvijaju u plinovitoj fazi i slijede jednadžbe:

s izotermnim porastom tlaka za faktor 2?

Opcija br. 8

1. U otopini od 1 litre koja sadrži 1 mol tvari A i 2 mol tvari B događa se sljedeća reakcija: A + 3B = 2C + D. Izravna reakcija je prvog reda u tvari A i drugog reda u tvari B. Kako mnogo puta hoće li se brzina izravne reakcije smanjiti?reakcija nakon što je reagiralo 0,65 mol tvari A?

2. Kada se temperatura poveća od -5 do +5 0 C, brzina bakterijske hidrolize (enzimski proces) povećava se 4 puta. Odredite vrijednost temperaturnog koeficijenta brzine reakcije g.

3. Koliko puta treba povećati koncentraciju tvari A u sustavu 2A (plin) = ​​B (plin) + C (krutina) da se poveća brzina izravne reakcije, koja je reakcija drugog reda 4 puta?

Opcija br. 9

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: 2A + B = 2C i drugog je reda u tvari A i prvog reda u tvari B. Brzina izravne reakcije je 8 mol/l×s. Izračunajte konstantu brzine i brzinu izravne reakcije u trenutku kada reagira 30% tvari B, ako su početne koncentracije: C 0 (A) = 2 mol/l; C0(B) = 1 mol/l. Kako će se promijeniti brzina kemijske reakcije?

2. Kad se temperatura povećala s 10 na 50 0 C, brzina reakcije porasla je 16 puta. Odredite temperaturni koeficijent brzine g.

3. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + B = C + D + E i ima prvi red u tvari A i nulti u tvari B. Kako će se promijeniti brzina direktne reakcije nakon razrjeđivanja reakcijske smjese 3 puta?

Opcija br. 10

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + 2B = AB 2 i prvog je reda u tvari A, a drugog u tvari B. Konstanta brzine reakcije je 0,01. Izračunajte brzinu reakcije pri početnim koncentracijama: C 0 (A) = 0,8 mol/l; C 0 (B) = 0,8 mol/l i brzina reakcije u trenutku nastanka 0,2 mol/l tvari AB 2.

2. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije kada temperatura poraste s 30 na 60 0 C, ako je temperaturni koeficijent brzine g jednak 3?

3. Poluživot lijeka iz tijela bolesnika (reakcija prvog reda) je 6 sati. Odredite koliko će vremena trebati da se sadržaj lijeka u ljudskom tijelu smanji za 8 puta.

Opcija br. 11

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + B = 2C i prvog je reda u tvari A i tvari B. Početne koncentracije tvari su: C 0 (A) = 0,3 mol/l; C°(B) = 0,5 mol/l; k = 0,1. Nađite početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon nekog vremena, kada se koncentracija A smanji za 0,1 mol/l.

2. Na 100 0 C neka reakcija završava za 16 minuta. Uzimajući temperaturni koeficijent brzine g jednak 2, izračunajte koliko minuta kasnije bi ista reakcija završila na 140 0 C?

3. Poluživot lijeka iz tijela bolesnika (reakcija prvog reda) je 2 sata. Odredite vrijeme tijekom kojeg će se 99% lijeka eliminirati iz tijela.

Opcija br. 12

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + 2B = C i u tvari A je prvog reda, a u tvari B drugog reda. Početne koncentracije tvari su: C 0 (A) = 0,9 mol/l; C°(B) = 1,5 mol/l; k = 0,6. Nađite početnu brzinu reakcije i brzinu nakon nekog vremena, kada se potroši 50% tvari A.

2. Koliki je temperaturni koeficijent brzine kemijske reakcije g? , ako se s porastom temperature za 30 0 C brzina poveća za 27 puta?

3. Vrijeme poluraspada određene reakcije prvog reda je 30 minuta. Izračunajte koji će dio izvorne količine ostati nakon 1 sata.

Opcija br. 13

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: 2A + B = 2C i drugog je reda u tvari A i prvog reda u tvari B. Konstanta brzine reakcije je 5 × 10 - 2. Izračunajte brzinu reakcije pri početnim koncentracijama C 0 (A) = 0,4 mol/l; C 0 (B) = 0,9 mol/l i brzina reakcije u trenutku nastanka 0,1 mol tvari C.

2. Na temperaturi od 10 0 C reakcija se odvija za 80 minuta. Pri kojoj će temperaturi reakcija završiti za 20 minuta ako je temperaturni koeficijent brzine g jednak 2?

3. Tijekom laboratorijska istraživanja utvrđeno je da se unutar 24 sata koncentracija lijeka u tijelu bolesnika smanjila s 0,1 mol/l na 0,02 mol/l. Izračunajte poluživot lijeka, pod pretpostavkom da je ovo reakcija prvog reda.

Opcija br. 14

1. U zatvorenoj posudi obujma 1 litre nalazi se smjesa plinova koja se sastoji od 1 mola plina A i 3 mola plina B, koja reagira prema jednadžbi: A + 3B = 2C. Prednja reakcija je prvog reda u odnosu na tvar A i drugog reda u odnosu na tvar B. Kako će se promijeniti brzina prednje reakcije nakon reakcije 0,5 mol plina A?

2. Kad se temperatura sustava povećala s 10 na 50 0 C, brzina kemijske reakcije porasla je 16 puta. Odredite temperaturni koeficijent brzine reakcije g .

3. Tijekom nesreće Černobilska nuklearna elektrana(1986.) došlo je do ispuštanja radionuklida Cs-137, čiji je poluživot 30 godina. Izračunajte koji dio radionuklida koji je ušao u tijelo ostaje u sadašnjem vremenu.

Opcija br. 15

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: A + B = C ima prvi red u tvari A i u tvari B. Pri početnim koncentracijama tvari C 0 (A) = 0,6 mol/l; C 0 (B) = 0,8 mol/l, brzina reakcije je 0,03 mol/l×s. Odredite konstantu brzine i brzinu reakcije nakon nekog vremena kada se koncentracija tvari A smanji za 0,3 mol/l.

2. Brzina reakcije pri 0 0 C je 1 mol/l×s. Izračunajte brzinu te reakcije pri 30 0 C ako je temperaturni koeficijent brzine reakcije 3.

3. Konstanta brzine hidrolize pesticida na 25 0 C je 0,32 s - 1 . Početna koncentracija pesticida u uzorku bila je 2,5 mol/L. Izračunajte koliko je vremena potrebno da se koncentracija pesticida smanji na 0,01 mol/l.

Opcija br. 16

1. Reakcija razgradnje odvija se prema jednadžbi: 2A = 2B + C i drugog je reda u tvari A. Konstanta brzine ove reakcije pri 200 0 C je 0,05. Početna koncentracija C(A) = 2 mol/l. Odredite brzinu reakcije pri navedenoj temperaturi u početnom trenutku iu trenutku kada se 80% tvari A rasgradilo.

2. Kako će se promijeniti brzina izravne reakcije: 2A (krutina) + 3B (plin) = ​​2C (otopina), koja ima nulti red u tvari A i treći red u tvari B, ako je tlak u sustavu povećan za 3 puta?

3. Tijekom određene reakcije prvog reda, 20% početne količine tvari prolazi transformaciju u 45 minuta. Odredite koji će dio tvari ostati nakon 1,5 sata.

Opcija br. 17

1. Međudjelovanje plinova odvija se prema jednadžbi: A + 2B = 2C i u tvari A je prvog reda, a u tvari B drugog reda. Početne koncentracije plinova jednake su: C 0 (A) = 2 mol/ l; C°(B) = 4 mol/l; k = 0,02. Izračunajte brzinu izravne reakcije u početnom trenutku i nakon nekog vremena, kada je reagiralo 50% tvari A.

2. Na 20 0 C reakcija se odvija za 2 minute. Koliko će vremena trebati da se ista reakcija dogodi pri 0 0 C ako je g = 2?

3. Mravlja kiselina se na površini zlata raspada na ugljikov monoksid (IV) i vodik. Konstanta brzine ove reakcije na 140 0 C jednaka je 5,5 × 10 - 4 min –1, a na 185 0 C je 9,2 × 10 - 3 min –1. Odredite energiju aktivacije ove reakcije.

Opcija br. 18

1. Reakcija se odvija prema jednadžbi: 2A + B = 2C i prvog je reda u tvari A i tvari B. Brzina reakcije je 0,5 mol/l×s. Početne koncentracije tvari su: C(A) = 6 mol/l; C(B) = 3 mol/l. Odredite konstantu brzine te reakcije i brzinu reakcije nakon nekog vremena kada se koncentracija tvari B smanji za 1 mol/l.

2. Na 20 0 C reakcija se odvija za 2 minute. Koliko će vremena trebati da se ista reakcija dogodi na 50 0 C ako je g = 2?

3. Konstanta brzine za reakciju inverzije šećera od šećerne trske na 25 0 C jednaka je 9,67 × 10 -3 min - 1 , a na 40 0 ​​​​C je 73,4 × 10 - 3 min - 1 . Odredite energiju aktivacije ove reakcije u navedenom temperaturnom području.

Ireverzibilne reakcije

1. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2A + B ® A 2 B ako se koncentracija tvari A poveća 2 puta, a koncentracija tvari B smanji 2 puta?

2. Koliko puta treba povećati koncentraciju tvari B 2 u sustavu 2A 2 (g) + B 2 (g) ® 2A 2 B (g) da kada se koncentracija tvari A smanji za 4 puta, brzina izravne reakcije ne mijenja?

3. U sustavu CO + C1 2 ® COC1 2 koncentracija CO je povećana s 0,03 na 0,12 mol/l, a koncentracija C1 2 - s 0,02 na 0,06 mol/l. Koliko se puta povećala brzina prednje reakcije?

4. Kako će se promijeniti brzina izravne reakcije N 2 (g) + 3H (g) ® 2 NH 3 ako a) se tlak u sustavu poveća 3 puta; b) smanjiti glasnoću 2 puta; c) povećati koncentraciju N 2 za 4 puta?

5. Koliko puta treba povećati tlak da se brzina stvaranja NO 2 reakcijom 2NO + O 2 ® 2 NO 2 poveća 1000 puta?

6. Reakcija između ugljičnog monoksida (II) i klora odvija se prema jednadžbi CO + C1 2 ® COC1 2. Kako će se promijeniti brzina reakcije kada se a) koncentracija CO poveća 2 puta; b) koncentracija C1 2 2 puta; c) koncentracije obiju tvari su 2 puta veće?

7. Reakcija se odvija u plinovitoj fazi. U reakciji sudjeluju dvije tvari A i B. Poznato je da kada se koncentracija komponente A udvostruči, brzina se povećava 2 puta, a kada se koncentracija komponente B udvostruči, brzina se povećava 4 puta. Napišite jednadžbu reakcije koja se događa. Kako će se promijeniti brzina reakcije kada se ukupni tlak poveća 3 puta?

8. Proučava se brzina reakcije međudjelovanja tvari A, B i D. Pri stalnim koncentracijama B i D povećanje koncentracije tvari A za 4 puta dovodi do povećanja brzine za 16 puta. Ako se koncentracija tvari B poveća 2 puta pri stalnim koncentracijama tvari A i D, tada se brzina poveća samo 2 puta. Pri stalnim koncentracijama A i B, udvostručenje koncentracije tvari D dovodi do 4 puta povećanja brzine. Napiši jednadžbu reakcije.

9. Odredite brzinu kemijske reakcije A(g) + B(g) ® AB(g), ako je konstanta brzine reakcije 2 × 10 -1 l × mol -1 × s, a koncentracije tvari A i B su 0,025 odnosno 0,01 mol/l. Izračunajte brzinu reakcije kada se tlak poveća 3 puta.

10. Odredite vrijednost konstante brzine za reakciju A + 2B ® AB 2, ako je pri koncentracijama tvari A i B od 0,1 odnosno 0,05 mol/l brzina reakcije 7 × 10 -5 mol/ (l×s) .

11. U posudi obujma 2 litre pomiješani su plin A s količinom tvari 4,5 mol i plin B s količinom tvari 3 mol. Plinovi reagiraju prema jednadžbi A + B = C. Nakon 20 sekundi u sustavu je nastao plin C s količinom tvari od 2 mol. Definirati Prosječna brzina reakcije. Koje količine tvari A i B nisu reagirale?

12. Reakcija između tvari A i B izražava se jednadžbom A + B ® C. Početne koncentracije su [A] O = 0,03 mol/l, [B] O = 0,05 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,4. Odredite početnu brzinu reakcije i brzinu reakcije nakon nekog vremena, kada koncentracija nastale tvari C postane jednaka 0,01 mol/l.

13. Reakcija između plinovite tvari A i B su izraženi jednadžbom A + B ® C. Početne koncentracije tvari su [A] 0 = 0,03 mol/l, [B] 0 = 0,03 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,1. Nakon nekog vremena koncentracija tvari A smanjila se za 0,015 mol/l. Koliko puta treba povećati ukupni tlak da brzina kemijske reakcije postane jednaka početnoj?

14. Za koliko stupnjeva treba povisiti temperaturu da bi se brzina reakcije povećala 27 puta? Temperaturni koeficijent brzine reakcije je 3.

15. Na 20 o C reakcija se odvija za 2 minute. Koliko će dugo trajati ova reakcija a) na 50 o C, b) na 0 o C? Temperaturni koeficijent brzine reakcije je 2.

16. Na temperaturi od 30 o C reakcija se odvija za 25 minuta, a na 50 o C za 4 minute. Izračunajte temperaturni koeficijent brzine reakcije.

17. Brzina reakcije pri 0 o C je 1 mol/l×s. Izračunajte brzinu te reakcije pri 30 o C ako je temperaturni koeficijent brzine 3.

18. S porastom temperature za 50 o C brzina reakcije porasla je 32 puta. Izračunajte temperaturni koeficijent brzine kemijske reakcije.

19. Dvije se reakcije odvijaju pri 25 o C istom brzinom. Temperaturni koeficijent brzine prve reakcije je 2,0, a druge 2,5. Odredite omjer brzina ovih reakcija pri 95 o C.

20. Kolika je energija aktivacije reakcije ako se s porastom temperature od 290 do 300 K brzina reakcije poveća 2 puta?

21. Koliko će se puta povećati brzina reakcije koja se odvija na 298 K ako je korištenjem katalizatora bilo moguće smanjiti aktivacijsku energiju za 4 kJ/mol?

22. Kolika je vrijednost aktivacijske energije reakcije čija je brzina pri 300 K 10 puta veća nego pri 280 K.

23. Aktivacijska energija reakcije O 3 (g) +NO(g) ® O 2 (g) +NO 2 (g) je 40 kJ/mol. Koliko će se puta promijeniti brzina reakcije kada temperatura poraste sa 27 na 37 o C?

24. Jedan katalizator smanjuje aktivacijsku energiju na 300 K za 20 kJ/mol, a drugi za 40 kJ/mol. Koji je katalizator učinkovitiji? Obrazložite odgovor izračunavanjem omjera brzina reakcija pri korištenju pojedinog katalizatora.

25. Na 150 o C neka reakcija završava za 16 minuta. Uzimajući temperaturni koeficijent brzine reakcije jednak 2,5, izračunajte vrijeme nakon kojeg će ova reakcija završiti ako se provodi a) na 200 o C, b) na 80 o C.

26. Kad se temperatura poveća za 10 o C, brzina kemijske reakcije se udvostruči. Na 20 o C jednak je 0,04 mol/(l×s). Kolika će biti brzina te reakcije pri a) 40 o C, b) 0 o C?

27. Pri 20 o C brzina kemijske reakcije je 0,04 mol/(l×s). Izračunajte brzinu te reakcije pri 70 o C, ako je poznato da je energija aktivacije 70 kJ/mol.

28. Izračunajte temperaturni koeficijent reakcije g, ako je konstanta brzine te reakcije pri 120 o C jednaka 5,88 × 10 -4, a pri 170 o C - 6,7 × 10 -2.

29. Koliko će se puta promijeniti brzina kemijske reakcije pri porastu temperature s 300 K na 400 K, ako je temperaturni koeficijent g = 2? Kolika je energija aktivacije ove reakcije?

30. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije A + 2B ® C kada se tlak u sustavu poveća 4 puta, a temperatura istovremeno poraste za 40 o C. Reaktanti su plinovi. Temperaturni koeficijent reakcije je 2.

31. Koliko će se puta smanjiti brzina kemijske reakcije 2A(g) + B(g) ® 2C(g) kada se tlak svih tvari u sustavu smanji za 3 puta, a temperatura sustava istovremeno smanji za 30 o C? Temperaturni koeficijent brzine reakcije g je 2.

32. Reakcija između plinovitih tvari A i B izražava se jednadžbom A + B ® C. Početne koncentracije tvari su [A] 0 = 0,05 mol/l i [B] 0 = 0,05 mol/l. Nakon nekog vremena koncentracija tvari smanjila se za pola. Odredite kako je potrebno promijeniti temperaturu da brzina reakcije postane jednaka početnoj brzini, ako je a) temperaturni koeficijent reakcije 2, b) energija aktivacije 70 kJ, temperatura reakcije 27 o C?

33. Poznato je da se pri porastu temperature s 290 na 300 K brzina kemijske reakcije udvostručuje. Izračunajte energiju aktivacije. Kako će se promijeniti brzina te reakcije pri 310 K ako se u sustav uvede katalizator koji snižava aktivacijsku energiju te reakcije za 10 kJ/mol?

Kemijska ravnoteža

1. Pri određenoj temperaturi ravnoteža u sustavu 2NO 2 «2NO+O 2 uspostavljena je pri koncentracijama = 0,4 mol/l, = 0,2 mol/l, = 0,1 mol/l. Odredite konstantu ravnoteže i početnu koncentraciju NO 2 ako je početna koncentracija kisika nula. Koji će uvjeti potaknuti pomak u ravnoteži prema stvaranju NO ako je izravna reakcija endotermna?

2. Konstanta ravnoteže sustava A+B«C+D jednaka je jedinici. Koliki će se postotak tvari A pretvoriti ako pomiješate 3 mola tvari A i 5 mola tvari B? Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju B ako je izravna reakcija egzotermna?

3. Za sustav

CO (G) + H 2 O (G) “CO 2 (G) + H 2 (G)

0 = 0 =0,03 mol/l, 0 = 0 =0. Izračunajte konstantu ravnoteže ako je ravnotežna koncentracija ugljični dioksid jednako 0,01 mol/l. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju CO ako je izravna reakcija endotermna?

4. Za sustav

2NO (G) +Cl 2 (G) “2NOCl (G)

0 =0,5 mol/l, 0 =0,2 mol/l, 0 =0 mol/l. Odredite konstantu ravnoteže ako je do njezina početka reagiralo 20% dušikovog oksida. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju NOCl ako je izravna reakcija egzotermna?

H 2(G) + I 2(G) «2HI (G) ,

ako se u posudu obujma 10 litara (KC = 50) stavi 1 mol joda i 2 mola vodika. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju joda ako je izravna reakcija egzotermna?

6. Za sustav CO (G) + H 2 O (G) “CO 2 (G) + H 2 (G), 0 = 0 =1 mol/l, 0 = 0 =0. Izračunajte sastav ravnotežne smjese (% vol.), ako je konstanta ravnoteže K C = 1. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju vodika ako je reverzna reakcija egzotermna?

7. U zatvorenoj posudi odvija se reakcija AB (G) “A (G) + B (G). Konstanta ravnoteže K C =0,04. Odredite početnu koncentraciju AB ako je ravnotežna koncentracija AB 0,02 mol/l. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju A ako je reverzna reakcija egzotermna?

8. U zatvorenoj posudi obujma 10 litara pri temperaturi 800˚C uspostavljena je ravnoteža CaCO 3 (T) “CaO (T) + CO 2 (G). Konstanta ravnoteže K P =300 kPa. Koja se masa CaCO 3 raspala? Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju ugljičnog dioksida ako je izravna reakcija endotermna?

9. U zatvorenoj posudi pri određenoj temperaturi uspostavljena je ravnoteža Fe (T) + H 2 O (G) “FeO (T) + H 2 (G). Odredite udio izreagirane vode ako je K P = 1 i početni parcijalni tlak vodika je nula. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju vodika ako je reverzna reakcija egzotermna?

10. Odredite ravnotežnu koncentraciju vodika u sustavu 2HI (G) “H 2 (G) + I 2 (G) ako je početna koncentracija HI bila 0,05 mol/l, a konstanta ravnoteže K C = 0,02. Koji će uvjeti pridonijeti pomaku ravnoteže prema stvaranju HI ako je izravna reakcija endotermna?

Brzina kemijskih reakcija Grana kemije koja proučava brzinu i mehanizam kemijskih reakcija naziva se kemijska kinetika. Brzina kemijske reakcije je broj elementarnih međudjelovanja po jedinici vremena u jedinici reakcijskog prostora. Ova definicija vrijedi i za homogene i za heterogene procese. U prvom slučaju reakcijski prostor je volumen reakcijske posude, au drugom površina na kojoj se odvija reakcija. Budući da interakcija mijenja koncentracije reagensa ili produkata reakcije po jedinici vremena. U tom slučaju nema potrebe pratiti promjene u koncentraciji svih tvari koje sudjeluju u reakciji, budući da njezina stehiometrijska jednadžba uspostavlja odnos između koncentracija reaktanata. Koncentracija reaktanata najčešće se izražava kao broj molova u 1 litri (mol/L). Brzina kemijske reakcije ovisi o prirodi tvari koje reagiraju, koncentraciji, temperaturi, veličini dodirne površine tvari, prisutnosti katalizatora i dr. , te govoriti o monomolekulskoj reakciji; kada u elementarnom činu dođe do sudara dviju različitih molekula, ovisnost ima sljedeći oblik: u - k[A][B], a govore o bimolekulskoj reakciji; kada u elementarnom činu dođe do sudara triju molekula, vrijedi ovisnost brzine o koncentraciji: v - k [A] [B] [C], a govore o trimolekulskoj reakciji. U svim analiziranim ovisnostima: v - brzina reakcije; [A], [B], [C] - koncentracije tvari koje reagiraju; k - koeficijent proporcionalnosti; naziva se konstanta brzine reakcije. v = k, kada su koncentracije reaktanata ili njihov produkt jednaki jedinici. Konstanta brzine ovisi o prirodi reaktanata i o temperaturi. Ovisnost brzine jednostavnih reakcija (tj. reakcija koje se odvijaju kroz jedan elementarni čin) o koncentraciji opisana je zakonom djelovanja mase koji su ustanovili K. Guldberg i P. Waage 1867.: brzina kemijske reakcije izravno je proporcionalna umnožak koncentracije reagirajućih tvari podignut na potenciju njihovih stehiometrijskih koeficijenata. Na primjer, za reakciju 2NO + 02 = 2N02; v - k2 i povećat će se tri puta Nađi: Rješenje: 1) Napiši jednadžbu reakcije: 2SO + 02 = 2S02. Prema zakonu djelovanja mase v - k[C0]2. 2) Označimo [CO] = a; = b, tada je: v = k a2 b. 3) Kad se koncentracija polaznih tvari poveća za 3 puta, dobivamo: [CO] = 3a, a = 3b. 4) Izračunajte brzinu reakcije u1: - k9a23b - k27a% a ako je k27 D2b 27 v k a2b Odgovor: 27 puta. Primjer 3. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije kad temperatura poraste za 40 °C ako je temperaturni koeficijent brzine reakcije 3? Zadano: Pri = 40 °C Y - 3 Nađi: 2 Rješenje: 1) Prema Van't Hoffovom pravilu: h-U vt2 = vh y 10, 40 i, - vt > 3 10 - vt -81. 2 1 1 Odgovor: 81 put. Primjer 4 Reakcija između tvari A i B odvija se prema shemi 2A + B * "C. Koncentracija tvari A je 10 mol/l, a tvari B 6 mol/l. Konstanta brzine reakcije je 0,8 l2 4 mol"2 sec"1. Izračunajte brzinu kemijske reakcije u početnom trenutku, kao iu trenutku kada u reakcijskoj smjesi ostane 60% tvari B. Zadano je: k - 0,8 l2 mol"2 sec"1 [A] = 10 mol/l. [B] = 6 mol/l Nađi: "start! ^ Rješenje: 1) Nađi brzinu reakcije u početnom trenutku: v - k[A]2 [B], r> = 0,8 102 b - 480 mol - l sec "1. početak 2) Nakon nekog vremena u reakcijskoj smjesi će ostati 60% tvari B. Tada: Dakle, [B] se smanjio za: 6 - 3,6 = 2,4 mol/l. 3) Iz jednadžbe reakcije proizlazi da tvari A i B međusobno djeluju u omjeru 2:1, stoga se [A] smanjio za 4,8 mol/l i postao jednak: [A] = 10 - 4,8 = 5,2 mol /l. 4) Izračunajte ako je: d) = 0,8 * 5,22 3,6 = 77,9 mol l "1 * sec"1. Odgovor: g>početak ~ 480 mol l sek"1, g/ = 77,9 mol l-1 sek"1. Primjer 5 Reakcija na temperaturi od 30 °C traje 2 minute. Koliko će vremena trebati da se ova reakcija završi pri temperaturi od 60 °C, ako je u tom temperaturnom području temperaturni koeficijent brzine reakcije 2? Zadano je: t1 = 30 °C t2 = 60 °C 7 = 2 t = 2 min = 120 s Nađi: h Rješenje: 1) U skladu s van't Hoffovim pravilom: vt - = y 1 vt - = 23 = 8 Vt 2) Brzina reakcije je obrnuto proporcionalna vremenu reakcije, dakle: Odgovor: t = 15 sec. Pitanja i zadaci za samostalno rješavanje 1. Odredi brzinu reakcije. Navedite primjere reakcija koje se odvijaju različitim brzinama. 2. Izraz za pravu brzinu kemijske reakcije koja se odvija pri konstantnom volumenu sustava napisan je na sljedeći način: dC v = ±--. d t Označite u kojim slučajevima je potreban pozitivan, a u kojim negativan predznak s desne strane izraza. 3. O kojim čimbenicima ovisi brzina kemijske reakcije? 4. Što se naziva aktivacijska energija? Koji faktor koji utječe na brzinu kemijske reakcije karakterizira? 5. Što objašnjava snažan porast brzine reakcije s porastom temperature? 6. Definirajte osnovni zakon kemijske kinetike – zakon djelovanja mase. Tko ga je i kada formulirao? 7. Kako se naziva konstanta brzine kemijske reakcije i o kojim čimbenicima ovisi? 8. Što je katalizator i kako utječe na brzinu kemijske reakcije? 9. Navedite primjere procesa u kojima se koriste inhibitori. 10. Što su promotori i gdje se koriste? 11. Koje se tvari nazivaju “katalitičkim otrovima”? Navedite primjere takvih tvari. 12. Što je homogena i heterogena kataliza? Navedite primjere procesa koji koriste svoje katalitičke procese. 13. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2S0 + 02 = 2S02 ako se volumen plinske smjese smanji 2 puta? 14. Koliko će se puta povećati brzina kemijske reakcije pri porastu temperature s 10 °C na 40 °C, ako se zna da će se s povećanjem temperature za 10 °C brzina reakcije povećati 2 puta? 15. Brzina reakcije A + B = C povećava se tri puta sa svakim povećanjem temperature od 10 °C. Koliko će se puta povećati brzina reakcije kada se temperatura poveća za 50 °C? 16. Koliko će se puta povećati brzina reakcije između vodika i broma ako se koncentracije polaznih tvari povećaju 4 puta? 17. Koliko će se puta povećati brzina reakcije kada temperatura poraste za 40 °C (y = 2)? 18. Kako će se promijeniti brzina reakcije 2NO + 02 ^ 2N02 ako se tlak u sustavu udvostruči? 19. Koliko puta treba povećati koncentraciju vodika u sustavu N2 + 3H2^2NH3 da se brzina reakcije poveća 125 puta? 20. Reakcija između dušikovog oksida (II) i klora odvija se prema jednadžbi 2NO + C12 2NOC1; Kako će se promijeniti brzina reakcije kada se: a) koncentracija dušikovog oksida udvostruči; b) koncentracija klora udvostručena; c) koncentracije obiju tvari se udvostruče? . 21. Na 150 °C neke reakcije završavaju za 16 minuta. Uzimajući temperaturni koeficijent jednak 2,5, izračunajte vremensko razdoblje nakon kojeg će ista reakcija završiti na 80 °C. 22. Za koliko stupnjeva treba povisiti temperaturu da bi se brzina reakcije povećala 32 puta? Temperaturni koeficijent brzine reakcije je 2. 23. Pri 30 °C reakcija se odvija za 3 minute. Koliko će vremena trebati da se ista reakcija odvija na 50 °C ako je temperaturni koeficijent brzine reakcije 3. 24. Na temperaturi od 40 °C reakcija se odvija za 36 minuta, a na 60 °C za 4 minute. . Izračunajte temperaturni koeficijent brzine reakcije. 25. Brzina reakcije pri 10 °C je 2 mol/l. Izračunajte brzinu te reakcije pri 50 °C ako je temperaturni koeficijent brzine reakcije 2.