double arrow

Варіанти індивідуальних завдань. До практичної роботи № 6



До практичної роботи № 6

 

Варіант

1.Енергія активації – це ………….

 

2. Реакція між речовинами А і В дорівнює рівнянням

2А + В → С

Початкова концентрація речовини А дорівнює 3,2 моль/л, а речовина В 1,6 моль/л. Константа швидкості реакції 0,75. Яка швидкість реакції в початковий момент і наприкінці деякого часу, коли концентрація речовини А зменшилась на 0,5 моль/л.

 

3. В скільки раз збільшиться час, необхідний для завершення реакції, якщо понизити температуру на 45о? Температурний коефіцієнт швидкості реакції прийняти рівним.

Варіант

1.Правило Вант – Гоффа .

 

2. Реакція розкладу водню в водному розчині проходе як реакція першого порядку. Період полу розпаду приданих умовах становить 15,86 хвилин. Визначити, який час потрібен для розпаду (при тих же умовах ) 99 % перекису водню.

 

3. Вирахуйте по правилу Вант – Гоффа, при якій температурі реакція закінчується за 20 хвилин, якщо при 20 о С на це потрібно 3 години. Температурний коефіцієнт швидкості прийняти рівним 2.

 

Варіант

1. Рівняння Арреніуса

 

2. Реакція розкладу перекису водню в водному розчині протікає як реакція першого порядку. Період полу розпаду при даних умовах дорівнює 15,86 хв. Визначити який час потрібен для розкладу (при даних умовах) 99% перекису водню.




 

3. Визначити за правилом Вант-Гоффа, на скільки можна збільшити температуру, щоб швидкість реакції збільшилась у 80 разів, якщо температурний коефіцієнт рівний 3.

Варіант

1. Швидкість хімічної реакції одномолекулярних реакцій.

 

2. В зачиненому сосуді знаходиться суміш газів, які складаються з 1 моль азоту і 3 моль водню, яка реагує по рівнянню

N2 + 3H2 → 2NH3

У скільки разів зменшиться швидкість прямої реакції після того, як прореагує 0,65 моль азоту?

 

3. Вирахуйте по правилу Вант – Гоффа, при якій температурі реакція закінчується за 25 хвилин, якщо при 20 о С на це потрібно 2 години. Температурний коефіцієнт швидкості прийняти рівним 3.

 

Варіант

1. Основний закон кінетики

 

2. Розклад закису азоту на поверхні золота при високих температурах проходить за порівнянням

N2О→ N2+ О

Константа швидкості даної реакції 0,0005 при 900 С. Початкова концентрація закису азоту 3,2моль/л. Визначити швидкість реакції при вказаній температурі в початковий момент та коли пройде розклад 78 % закису азоту.

 

3. Для даної реакції дослідним шляхом були визначені дві константи швидкості: при 443 С -0,0067, а при 508 С -0,1059. Визначити енергію активації даної реакції.

Варіант

1. Швидкість хімічної реакції двухмолекулярних реакцій

 

2. Реакція між речовинами А і В дорівнює рівнянням

А + 2В → С

Концентрація речовини А дорівнює 1,5 моль/л, а речовина В- 3 моль/л. Константа швидкості реакції 0,4. Визначити швидкість хімічної реакції в початковий момент часу і по закінченню часу, коли прореагує 75% А.



 

3. Визначити на скільки градусів необхідно збільшити температуру, щоб швидкість реакції зросла в 50 разів, в 100 разів, якщо температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 3.

Варіант

 

1. Швидкість хімічної реакції трехмолекулярних реакцій

 

2. Реакція між речовинами А і В дорівнює рівнянням

А + 2В → С

Концентрація речовини А дорівнює 1,5 моль/л, а речовина В- 3 моль/л. Константа швидкості реакції 0,4. Визначити швидкість хімічної реакції в початковий момент часу і по закінченню часу, коли прореагує 75% А.

 

3. Температурний коефіцієнт швидкості реакції розкладу йодистого водню в області вказаних нижче температур дорівнює 2. Визначити по правилу Ваіт-Гоффа константу швидкості цієї реакції при 374 С. якщо при 355 С вона дорівнює 0,000837.

Варіант

1. Константа швидкості хімічної реакції першого порядку

 

2. Розклад перекіс водню в водному розчині підчиняється закону одномолекулярних реакцій. Константа швидкості даної реакції дорівнює 0,05 хв-1. Визначити час, за який перекис водню розпадається на 50% та 99,9%.

 

3. Температурний коефіцієнт швидкості реакції розкладу йодистого водню в області вказаних нижче температур дорівнює 2. Визначити по правилу Ваіт-Гоффа константу швидкості цієї реакції при 374 С. якщо при 356 С вона дорівнює 0,000839.

Варіант

1. Константа швидкості хімічної реакції другого порядку

 

2. Константа розпаду РаА дорівнює 3,79*10-3(сек.). Визначити період полу розпаду та час, за який радій розпадається на 30%.

 

3. Мурашина кислота на двоокис вуглецю та водню на поверхні золота. Константа швидкості цієї реакції при 100 С дорівнює 5,5*10-4, а при 185 С- 9,2*10-3 . Визначити температурний коефіцієнт реакції в даному інтервалі температур.

 

Варіант

 

1. Константа швидкості хімічної реакції двухмолекулярних реакцій, якщо А=В.

 

2. В сосуді міститься 0,025г радону. Період полу розпаду радону дорівнює 3,82 днів. Яку кількість радону R(%) залишається в сосуді через 14 днів.

 

3. Константа швидкості омилення етилацетату їдким натрієм при 9,4 С дорівнює 2,37, а при 14,4 С- 3,204. Вирахувати температурний коефіцієнт швидкості реакції у вказаних межах температур та енергію активації.

 

Варіант

 

1. Константа швидкості хімічної реакції третього порядку для трехмолекулярної реакції, якщо концентрація усіх трьох речовин однакова

 

2. Є 5 мг радія С, період полу розпаду якого дорівнює 19,7 хв. Яка кількість радія С залишиться через 2,5 години?

 

3. При 150 С деяка реакція закінчиться за 16 хв. Прийнявши температурний коефіцієнт швидкості дорівнює 2,5. Визначити через скільки хвилин закінчилась би ця реакція при 180 С та 130 С.

 

 

Варіант

 

1. Що таке період напів розпаду? Константа швидкості для реакції першого порядку, якщо відомий період полу розпаду.

 

2.Період напів розпаду теорія С дорівнює 0,5 хв. Через який час активність теорія С буде складати 20% від початкової.

3. Вирахуйте по правилу Ваіт – Гоффа, при якій температурі реакція закінчується в проміжку часу 20 хвилин, якщо при 20 о С на це потрібно 3 години. Температурний коефіцієнт швидкості прийнять рівним 2.

 

Варіант

 

1. Що таке період полу розпаду? Константа швидкості для реакції другого порядку, якщо відомий період полу розпаду.

 

2. В зачиненому сосуді знаходиться суміш газів, які складаються з 1моль і 3 моль водню, яка реагує по рівнянню

N2 + 3H2 → 2NH3

У скільки разів зменшиться швидкість прямої реакції після того, як прореагує 0,65 моль азоту?

 

3. В скільки раз збільшиться час, необхідний для завершення реакції, якщо понизити температуру на 45о? Температурний коефіцієнт швидкості реакції прийняти рівним 3.

Варіант

 

1. Справжня середня швидкість реакції

 

2. Розклад закису азоту на поверхні золота при високих температурах протикає по рівнянню

N2О→ N2+ О

Константа швидкості даної реакції 0,0005 при 900 С. Початкова концентрація закису азоту 3,2моль/л. Визначити швидкість реакції при вказаній температурі в початковий момент та коли пройде розклад 78 % закису азоту.

 

3. Визначити по правилу Вант-Гоффа, на скільки можна збільшити температуру, щоб швидкість реакції збільшилась у 80 разів, якщо температурний коефіцієнт рівний 3.

Варіант

 

1. Основний закон кінетики

 

2. Константа розпаду РаА дорівнює 3,79*10-3(сек.). Визначити період полу розпаду та час, за який радій розпадається на 90%.

 

3. Вирахуйте по правилу Ваіт – Гоффа, при якій температурі реакція закінчується в проміжку часу 25 хвилин, якщо при 20 о С на це потрібно 2 години. Температурний коефіцієнт швидкості прийнять рівним 3.

 

Рекомендована література:

1. Гамеева О.С. Физическая и коллоидная химия. М.: Висш.школа,1969.408с.§32,33,34,35,36.

Практична робота № 7

Тема роботи - Розрахунок константи хімічної рівноваги, а також вивчення впливу температури, тиску, концентрації на хімічну рівновагу.

Мета роботи – навчитися розраховувати:

1). константу рівноваги гомогенної та гетерогенної реакції;

2). склад рівно вагових сумішей;

3). параметри, змінюючи які можна викликати зміщення хімічної рівноваги;

4). залежність константи рівноваги від температури

 

Теоретичне обґрунтування

Оборотні реакції не відбуваються до кінця і закінчуються встановленням хімічної рівноваги. В момент рівноваги швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції, а відношення добутку концентрацій отриманих речовин до добутку концентрацій вихідних речовин є величина постійна при постійній температурі і називається константою хімічної рівноваги.

Для реакції загального виду

m 1A + n 2B ↔ m 3C + n 4D

Κc = Cc n3 CD n4 / CA n1 CB n2 ,де

n1 , n2 , n3 , n4 – стехіометричні коефіцієнти в рівнянні реакції

CA , CB , Cc , CD -рівноважні концентрації речовин, що беруть участь в реакції, моль / л.

Для реакції між газами замість рівноважних концентрацій використовують величину парціального тиску:

Κр = Рc n3 РD n4 / РA n1 РB n2

між Κр і Κcіснує зв’язок

Κр = Κc (RT)Σn, де

Σn – алгебраїчна сума стехіометричних коефіцієнтів учасників реакцій.

Для обчислення Σn число молей речовин, які утворилися, беруть зі знаком (+), а речовин, що вступають в реакцію, зі знаком (-). Для проведеної раніше реакції:

Σn = n3 + n4 – n1 – n2

Хімічна рівновага залежить від концентрації реагуючих речовин, температури, тиску. При зміщенні хоча б одного з факторів спостерігається порушення або зміщення рівноваги в прямому чи зворотному напрямку.

Якісний напрямок зміщення рівноваги можна установити користуючись принципом Ле-Шателья.

Так, зниження концентрації вихідних речовин викликає зниження концентрації продуктів реакції.

Підвищення температури підсилює реакцію, що йде з поглинанням тепла.

Підвищення тиску підсилює реакції, що йде зі зменшеним числом молей газів.

Приклад 1 При нагріванні гідрогену та йоду в замкнутому об’ємі до 444°C відбувається реакція:

Н2 + Ι2 ↔2НІ

Рівноважна суміш при цій температурі містить 5,64 моль НІ; 0,12 моль І2 ; 5,28 моль гідрогену. Обчислити константу рівноваги реакції та вихідні концентрації гідрогену та йоду.

Рішення:

Κc = С2НІ / СН2 * СІ2 ;

Κc = 5,642 / 0,12 * 5,28 = 50,19

Визначаємо вихідні концентрації І2 та Н2. згідно рівняння реакції, для утворення 2 моль НІ витрачається 1 моль Н2 та 1 моль І2. Треба скласти пропорцію:

для утворення 2 моль НІ треба 1 моль Н2 ,

а для 5,64 моль НІ – х моль Н2

х = 5,64 * 1 / 2 = 2,62 (моль)

Для І2 пропорція аналогічна:

2 моль НІ – 1 моль І2

5,64 моль НІ – х моль І2

х = 1 * 5,64 / 2 = 2,82 (моль)

Враховуючи рівноважні концентрації Н2 І2 , визначаємо початкові концентрації.

СН2(початк). = 2,82 + 5,28 = 8,1 моль

СІ2(початк.) = 2,82 + 0,12 = 2,94 моль

Приклад 2. Рівновага реакції 2SO2 ↔2SO3 настає при наступних концентраціях реагуючих речовин:

СSO2 = 0,2 моль / л; СО2 = 0,1 моль / л; СSO3 = 1,8 моль / л.

Розрахувати як зміняться швидкість прямої і зворотної реакції якщо зменшити об’єм, що займають гази, в 3 рази?

Рішення

Згідно закону дії мас, швидкість прямої і зворотної реакції визначається:

Vпр = К1 С2 SO2 CO2

Vзвор. = К2 С2 SO3

При зменшенні об’єму в 3 рази концентрація газів, що беруть участь в реакції зростає в 3 рази. Тоді швидкості прямої та зворотної реакцій будуть дорівнювати:

V 1 пр = К1 (3СSO2)2 3CO2

V1 звор. = К2 (3СSO3)2

Визначаємо як змінились швидкості прямої та зворотної реакцій.

V 1 пр / Vпр = (К1 (3SO2)2 3CO2) / К1 С2 SO2 CO2 =

1 2 SO2 3CO2 ) / К1 С2 SO2 CO2

Після скорочення маємо:

V 1 пр / Vпр = 27

Для зворотної реакції :

V1 звор / Vзвор = К2 (3СSO3)2 / К2 С2 SO3 = К2SO3 / К2 С2 SO3

Після скорочення маємо:

V1 звор / Vзвор = 9

 

Приклад 3В яку сторону зміститься рівновага реакції

2СО↔С + СО2 + 109,5 кДж / моль

1). При збільшенні концентрації вихідних речовин

2). При підвищенні тиску

3). При підвищенні температури

Рішення

Використовуємо принцип Ле-Шательє

1) При збільшенні концентрації СО , збільшується швидкість прямої реакції і рівновага зміщується зліва на право

2) Підвищення тиску прискорює реакцію , що йде в бік меншого числа молей газу. Зліва 2 моль газу СО, а з права 1 моль СО. «С» --тверда речовина.

Рівновага зміститься в право.

3) В прямому напрямку реакція виділяє тепло, значить у зворотному - поглинає тепло. Тобто, підвищення температури прискорює реакцію, що йде з поглинанням тепла. В даному випадку при підвищенні температури рівновага зміщується ліворуч.

 

Порядок виконання роботи:

1. Викладач проводить експрес опитування студентів за темою практичної роботи з метою виявлення готовності студента до виконання роботи.

2. Видача індивідуальних завдань для практичної роботи.

3. Студенти самостійно працюють над розрахунками, складають звіти, роблять висновки з роботи.

4. Захист практичної роботи має бути в усній або письмовій формі, як спланує заняття викладач.

 

Контрольні питання:

1. Що таке хімічна рівновага?

2. Ознаки хімічної рівноваги

3. Як обчислити константу хімічної рівноваги?

 



Сейчас читают про: