在一定温度下收集以下数据用于以下反应:X_2Y 2X + Y(数据在答案框中作为图片找到)。 12小时后X的浓度是多少?

在一定温度下收集以下数据用于以下反应:X_2Y 2X + Y(数据在答案框中作为图片找到)。 12小时后X的浓度是多少?
Anonim

回答:

#X = 0.15 “M” #

说明:

如果绘制浓度时间图,则会得到如下的指数曲线:

这表明一级反应。我在Excel中绘制了图形并估计了半衰期。这是浓度下降一半初始值所需的时间。

在这种情况下,我估计浓度从0.1M降至0.05M所需的时间。您需要推断图表以获得此结果。

这给了 #t_(1/2)= 6分钟#

所以我们可以看到12分钟= 2个半衰期

半衰期后,浓度为0.05M

经过2个半生命 #XY = 0.05/2 = 0.025M#

所以在1L的解决方案中没有。摩尔XY用完= 0.1 - 0.025 = 0.075

由于2摩尔X由1摩尔XY形成,因此没有。形成的摩尔数X = 0.075×2 = 0.15。

所以 #X = 0.15 “M” #

回答:

浓度 #X# 将等于 0.134 M.

说明:

给你的价值是

为了能够确定什么浓度 #X# 将在之后 12小时,你需要先确定两件事

  • 反应的顺序
  • 速率常数

为了确定反应的顺序,您需要绘制三个图

  • #X_2Y# 与时间 ,看起来像这样

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

  • #ln(X_2Y)# 与时间 ,看起来像这样

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

  • #1 /(X_2Y)# 与时间 ,看起来像这样

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

现在,适合的图表 直线 将决定反应 费率订单 。正如您所看到的,第三个图形适合这种模式,这意味着反应将是 二阶.

二阶反应的综合费率法看起来像这样

#1 /(A)= 1 /(A_0)+ k * t#,哪里

#K# - 速率常数 对于给定的反应。

#T# - 集中注意力所需的时间 #A_0##一个#.

为了确定价值 #K#,您需要从表中选择两组值。

为了使计算更容易,我将选择第一个和第二个值。所以,浓度 #X_2Y# 从…开始 0.100米 之后 1小时 ,下降到 0.0856米。这意味着你有

#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”)=颜色(绿色)(“1.68 M”^( - 1)“h”^( - 1)#

使用相同的方程式来确定浓度 #X_2Y# 将在12小时后。

#1 /(X_2Y _12)= 1 /(“0.100 M”)+ 1.68“M”^( - 1)取消(“h”^( - 1))*(12 - 0)取消(“h”) )#

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

因此,

#X_2Y _12 = 1 /(“30.16 M”^( - 1))=颜色(绿色)(“0.0332 M”)#

为了得到浓度 #X#,使用化学方程式中两个物种之间存在的摩尔比

#X_2Y - >颜色(红色)(2)X + Y#

你知道的 一切 1摩尔#X_2Y# 会产生 #COLOR(红色)(2)# #X#。假设你有一升解决方案(再次,这只是为了使计算更容易),痣的数量 #X_2Y# 反应过来了 是

#X_2Y _“rct”= X_2Y _0 - X_2Y _12#

#X_2Y = 0.100 - 0.0332 =“0.0668 M”#

这相当于

#n_(X_2Y)=“0.0668摩尔”#

痣的数量 #X# 产生的将等于

#0.0668cancel(“moles”X_2Y)*(颜色(红色)(2)“moles”X)/(1cancel(“mole”X_2Y))=“0.1336 mol”# #X#

对于1升样品,这相当于1摩尔浓度

#X _12 =颜色(绿色)(“0.134 M”)#