Скорость реакции равна изменению концентрации веществ в единицу времени: v = (c2-c1)/t. Если скорость рассчитывается по исходным веществам, то перед формулой - знак "-" (т. к. концентрация исходных веществ в результате реакции уменьшается) , если по продуктам реакции, концентрация которых в ходе реакции возрастает, то без знака "-". (т. е. скорость не может быть отрицательной) По этой формуле решаем первые 2 задачи:
1) v = - (0,004 моль - 0,6 моль) : 20 с = 0,03 моль/л*с
2) v = - (0,2 моль - 1,2 моль) : 10 с = 0,1 моль/л*с
Для следующих 2 реакций понадобится уравнение Вант-Гоффа. По закону Вант-Гоффа, при повышении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.
v2/v1 = гамма^(t2-t1)/10 (на клавиатуре нет клавиш с греческой буквой "гамма", напишете ее сами)
3)v2/v1 = 2^(50-20)/10 = 2^3 = 8 (скорость увеличится в 8 раз)
4) v2/v1 = 3^(40-0)/10 = 3^4 = 81 (скорость реакции увеличится в 81 раз)
5) кинетическое уравнение для реакции типа aA + bB = cC + dD (маленькими буквами обозначены коэффициенты) имеет вид: υ = k*c^a(A)*c^b(B)
Для реакции СаО + СО2 = СаСО3 кинетическое уравнение имело бы вид: v = k*c(CaO)*c(CO2), где k - коэффициент скорости реакции
Но данная реакция - гетерогенная: СаО - твердое вещество, а СО2 - газ. Для твердых веществ имеет значение площадь поверхности, поэтому кинетическое уравнение будет записываться так:
υ = k*c(Cа) *Sпов (Са) *с (СО2)
k*c(Cа) *Sпов (Са) = const = K (концентрация и площадь поверхности твердого вещества практически не изменяются, поэтому они являются составными частями нового коэффициента скорости К)
υ = K*c(СO2), где К - коэффициет скорости гетерогенной реакции
Условие: при сгорании углеводорода получили 18,48 г CO₂ и 3,78 г H₂O. Плотность по воздуху 2,69. Определить формулу.
Дано:
углеводород CxHy;
m (CO₂) = 18,48 г;
m (H₂O) = 3,78 г.
D (по возд.) = 2,69.
Найти:
x, y (формулу) — ?
1. Найдём количества веществ углекислого газа и воды. По формуле: n = m ÷ M; где: n - количество вещества (моль), m - масса (г), M - молярная масса, значения берутся из таблицы Менделеева (г/моль).
n (CO₂) = 18,48 г ÷ 44 г/моль = 0,42 (моль).
n (H₂O) = 3,78 г ÷ 18 г/моль = 0,21 (моль).
2. Теперь нужно вычислить количество вещества каждого элемента в углеводороде. Решаем далее по данному правилу:
n (C в CxHy) = n (CO₂) ⇒ 0,42 (моль).
n (H в CxHy) = 2n (H₂O) ⇒ 0,42 (моль).
Водород умножили на 2, так как в формуле воды 2 атома водорода.
3. Мы видим, что соотношения атомов углерода и водорода относятся как 1 : 1. Значит, простейшая формула соединения — CH.
4. Нам дана плотность углеводорода по воздуху. Она нам дана для того, чтобы мы нашли истинную молярную массу соединения. Находим молярную массу по формуле: M (соед.) = M (газа) · D; где: M (соед.) - молярная масса соединения (г/моль), M (газа) - молярная масса газа (г/моль), D - относительная плотность (безразмерная величина).
Молярная масса воздуха = 29.
M (CxHy) = 29 г/моль · 2,69 = 78 (г/моль).
5. Так как соотношение атомов C и H в углеводороде 1 : 1, значит истинная формула — C₆H₆.
Проверяем молярную массу.
M (C₆H₆) = 6 · 12 + 6 = 78 (г/моль) - так же, как мы вычисляли исходя из плотности по воздуху.
ответ: C₆H₆.