Примеры решения типовых задач

Пример 1. Рассчитать константу скорости реакции 2NO₂ =
= 2NO + O₂. Данные для расчета представлены в табл. 4.

Т а б л и ц а  4

Зависимость концентрации вещества от температуры

Решение. Так как реакция 2NO₂ = 2NO +O₂ является реакцией второго порядка, константу скорости химической реакции рассчи-тываем по уравнению, записанному относительно времени:

(конц.⁻¹ время⁻¹),                    (9)

 с⁻¹∙моль⁻¹∙л,

 с⁻¹∙моль⁻¹∙л,

 с⁻¹∙моль⁻¹∙л,

 с⁻¹∙моль⁻¹∙л,

 с⁻¹∙моль⁻¹∙л.

Константа скорости не зависит от времени, остается примерно постоянной. Таким образом, среднее значение константы скорости
k = 3,39 c⁻¹ моль⁻¹ л.

Пример 2. Рассчитать время, за которое прореагирует 10% исходного вещества в реакции 2NO₂ = 2NO + O₂.

Решение. Если к моменту времени t прореагировало 10% исход-ного вещества, то непрореагировшая часть исходного вещества к этому моменту времени составляет С = 0,9 С₀ моль/л. Подстановка полученного выражения в уравнение для данной реакции [реакции второго порядка, уравнение (9)], записанного относительно времени, позволяет рассчитать время:

.

Пример 3. Определить энергию активации химической реакции 2NO₂ = 2NO + O₂, используя значение констант скоростей k ₁ и k ₂ при двух значениях температуры: Т ₁ и Т ₂ (табл. 5).

Т а б л и ц а  5