> = K 2 / k 3 , то;
;
з -1 ;
.
Відповідь: з -1 .
5. Послідовна реакція першого порядку протікає за схемою В. При 298 К має питомі швидкості: k 1 = 0,1 год -1 ; k 2 = 0,05 год -1 ; початкова концентрація вихідної речовини [А] 0 = 1 моль/л. Обчисліть: 1) координати максимуму кривої [Р] = f ( t ) , 2) час досягнення концентрації [ А] = 0,001 моль/л, тривалість t A реакції А в†’ Р, 3) концентрації [Р] і [В] в момент закінчення реакції А в†’ Р; 4) час, за який концентрація У досягне значенні 0,01 моль/л і тривалість індукційного періоду цієї реакції, t інд ; 5) координати точки перегину кривої [В] = f ( t ) ; 6) точку перетину кривих [А] = f ( t ) і [Р] = f ( < i> t ) . Рішення: Розрахуємо час, якому буде відповідати максимальна концентрація проміжного продукту, год:
В
Позначимо концентрацію А при t max через [А] max . Тоді [А] max = [А] моль/л; максимальна концентрація проміжного продукту буде [Р] max = ( k 1 / k 2 ) . [А] max = (0,1/0,05) . 0,249 = 0,598 моль/л. Приймемо [А] 0 == 0,001 моль/л; тоді; ч. Розрахуємо концентрацію Р при t = 69 год:
[В]; моль/л.
Розрахуємо концентрацію продукту [В] через 69 год: [В] == [А] 0 - [Р] - [А] == 1 - 0,061 - 0,001 = 0,938 моль/л. Обчислимо час t інд , за яке встановлюється концентрація В, рівна 0,01 моль/л, за рівнянням
[В] = [А] 0 ; [В]; (1)
Рівняння (1) розв'язуємо щодо t інд методом підбору на підставі експериментальних даних:
t інд , ч
1
2
2,5
3
4
[В], моль/л
0
0,008
0,014
0,018
0,032
Приймаються t інд = 2 ч. Крапку перегину кривої [В] = f ( t ) знаходимо, використовуючи умову. Після диференціювання і перетворень рівняння [У] = [А] 0 • одержимо точку перегину: або , Де t П - координата точки перегину, яку знаходимо методом підбору для значень індукційних періодів t інд 5, 15, 10, 20 ч. Будуємо графік Залежно х = f ( t ) : х = 2 е - 0,1 t - е -0,05 t , звідки х = 0,05 при t = 13,6 ч. Концентрацію [В] в точці перегину знаходимо за рівнянням (2): [В] == 0,243 моль/л.
6.3 Задачі для самостійного рішення
1. Для оборотної реакції першого порядку До р = 10, а k 1 = 0,2 с -1 . Обчисліть час, при якому концентрації речовин А і В стануть рівними, якщо початкова концентрація речовини В дорівнює 0. p> 2. Перетворення роданида амонію NH 4 SCN в тіомочевину (NH 2 ) 2 CS в”Ђ оборотна реакція першого порядку. Розрахуйте швидкості прямої і зворотної реакцій, використовуючи такі експериментальні дані:
t , хв
0
19
38
48
60
в€ћ
Частка прореагировавшего NH 4 SCN,%
2.0
6,9
10,4
12,3
13,6
23,2
3. У паралельних реакціях першого порядку: У В¬ А В® С вихід речовини В дорівнює 53%, а час перетворення А на 1/3 дорівнює 40 с. Знайдіть k 1 і k 2 .
4. Реакція розкладання речовини А може протікати паралельно за трьома напрямками:
D В¬ А В® В
Г® В® C.
Концентрації продуктів у суміші через 5 хв після початку реакції становили, моль/л: [У] = 3,2, [С] = 1,8, [D] = 4,0. Опреде-літе константи швидкості k 1 ... k 3 , якщо період напіврозпаду ве-вин А рівний 10 хв. p> 5. ...
