Data di bawah ini dikumpulkan untuk reaksi berikut pada suhu tertentu: X_2Y 2X + Y (Data ditemukan sebagai gambar di kotak jawaban). Berapa konsentrasi X setelah 12 jam?

Menjawab:

# X = 0,15 "M" #

Penjelasan:

Jika Anda memplot grafik waktu konsentrasi Anda mendapatkan kurva eksponensial seperti ini:

Ini menyarankan reaksi orde pertama. Saya merencanakan grafik di Excel dan memperkirakan waktu paruh. Ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk konsentrasi turun setengah dari nilai awalnya.

Dalam hal ini saya memperkirakan waktu yang dibutuhkan untuk konsentrasi turun dari 0,1M menjadi 0,05M. Anda perlu memperkirakan grafik untuk mendapatkan ini.

Ini memberi #t_ (1/2) = 6 mnt #

Jadi kita bisa melihat bahwa 12 menit = 2 setengah kehidupan

Setelah 1 setengah masa konsentrasi adalah 0,05 juta

Jadi setelah 2 setengah kehidupan # XY = 0,05 / 2 = 0,025M #

Jadi dalam 1L solusi no. mol XY digunakan = 0,1 - 0,025 = 0,075

Karena 2 mol X terbentuk dari 1 mol XY no. mol X terbentuk = 0,075 x 2 = 0,15.

Begitu # X = 0,15 "M" #

Menjawab:

Konsentrasi # X # akan sama dengan 0,134 M.

Penjelasan:

Nilai yang diberikan kepada Anda adalah

Agar dapat menentukan konsentrasi apa # X # akan setelah 12 jam, Anda harus terlebih dahulu menentukan dua hal

• urutan reaksi
• konstanta laju

Untuk menentukan urutan reaksi, Anda perlu memplot tiga grafik

• # X_2Y # versus waktu, yang terlihat seperti ini

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

• #ln (X_2Y) # # versus waktu, yang terlihat seperti ini

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

• # 1 / (X_2Y) # # versus waktu, yang terlihat seperti ini

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

Sekarang, grafik yang cocok dengan a garis lurus akan menentukan reaksi urutan harga. Seperti yang Anda lihat, grafik ketiga cocok dengan derai ini, yang berarti bahwa reaksi akan terjadi pesanan kedua.

Hukum laju terintegrasi untuk reaksi orde kedua terlihat seperti ini

# 1 / (A) = 1 / (A_0) + k * t #dimana

# k # - itu tingkat konstan untuk reaksi yang diberikan.

# t # - waktu yang dibutuhkan untuk konsentrasi # A_0 # untuk #SEBUAH#.

Untuk menentukan nilai # k #, Anda harus memilih dua set nilai dari tabel Anda.

Untuk mempermudah perhitungan, saya akan memilih nilai pertama dan kedua. Jadi, konsentrasi # X_2Y # dimulai pada 0,100 M dan kemudian 1 jam, turun ke 0,0856 M. Ini artinya sudah Anda miliki

# 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") = warna (hijau) ("1,68 M" ^ (- 1) "h" ^ (- 1) #

Gunakan persamaan yang sama untuk menentukan berapa konsentrasi # X_2Y # akan setelah 12 jam.

# 1 / (X_2Y _12) = 1 / ("0,100 M") + 1,68 "M" ^ (- 1) batal ("h" ^ (- 1)) * (12 - 0) batal ("h") #

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

Karena itu, # X_2Y _12 = 1 / ("30,16 M" ^ (- 1)) = warna (hijau) ("0,0332 M") #

Untuk mendapatkan konsentrasi # X #, gunakan rasio mol yang ada di antara kedua spesies dalam persamaan kimia

# X_2Y -> warna (merah) (2) X + Y #

Kamu tahu itu setiap 1 mol dari # X_2Y # akan menghasilkan #warna (merah) (2) # tahi lalat dari # X #. Dengan asumsi bahwa Anda memiliki satu liter solusi (sekali lagi, ini hanya untuk membuat perhitungan lebih mudah), jumlah mol dari # X_2Y # yang bereaksi aku s

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

# X_2Y = 0,100 - 0,0332 = "0,0668 M" #

Ini setara dengan

#n_ (X_2Y) = "0,0668 mol" #

Jumlah mol dari # X # diproduksi akan sama dengan

# 0,0668cancel ("mol" X_2Y) * (warna (merah) (2) "mol" X) / (1cancel ("mol" X_2Y)) = "0,1336 mol" # # X #

Untuk sampel 1-L Anda, ini setara dengan molaritas

# X _12 = warna (hijau) ("0,134 M") #