Создан заказ №3476544
20 декабря 2018
Определить скорость реакции между молекулами a и b если содержание компонентов в смеси равное
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по химии, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
Определить скорость реакции между молекулами a и b, если содержание компонентов в смеси равное, массы молекул равны между собой, ma=mb=5,31*10-26
Давление в смеси Р=105Па, температура смеси Т=1000 К, энергия активации Е=168МДж/кмоль, стерический фактор =0,7.
2. Определить время разложения 2-х процентов (от начальной концентрации) йодистого водорода по формуле 2HJ→H2+J2 при температуре 750 К и концентрации HJ 0,09*1026 1/м3 . (работа была выполнена специалистами Автор 24) Энергия активации Е=186,3 МДж/кмоль. Стерический фактор =1. Радиус молекулы d= 3,4*10-10 м. Как будет зависеть это время от начальной концентрации т температуры?
3. Рассчитать число столкновений в единицу объема в единицу времени молекул А и В,если в смеси содержится 2/3 молей сорта А и 1/3 молей сорта В; массы молекул А и В соответственно равны mA=4.65*10-26 кг,mB=5.31*10-26кг, диаметры молекул А и В составляют dA=4.5*10-10 м, dB=3.6*10-10м; давление в смеси Р=1.47*105 Па; температура смеси Т = 900К.
4. Определить скорость реакции между А и В при следующих условиях:
-содержание в смеси А - 20%;
-содержание в смеси В - 80%
-mА=8.7*10-26 кг; mВ = 3.15*10-26 кг
-rА = 5.5*10-10м ; rВ = 2.12*10-10 м
-P = 3*105 Па ; T = 1500 K ; E = 83.5 MДж/кмоль, χ=0.1
Как изменится скорость реакции при Т=2000 К?
Решение:
1) Скорость рассматриваемой элементарной реакции согласно основному постулату химической кинетики выражается уравнением:
w = kCACB
Поскольку CA=CB
w = kC2
Константу скорости реакции вычислим по формуле:
k=χ∙2∙π∙σ12∙u∙NA∙e-EART
где χ - стерический фактор;
σ12- эффективный диаметр при столкновении с молекул разного вида;
EA-энергия активации;
u= 8kTπ∙ma+mbma∙mb12=8∙1,38·10–16 ∙10003,14∙2∙5,31·10–265,31·10–26∙5,31·10–2612=9,59·10–22
k=χ2∙π∙σ12∙u∙NA∙e-EART=0,7∙2∙3,14∙σ12∙9,59·10–22∙6,02∙1023∙e-168∙10–68,314∙1000=3∙10–6∙σ12 м3*моль-1* с-1
Отсюда скорость химической реакции:
w = 3∙10–6∙σ12∙C2
Если реакция притекает в газовой фазе, то концентрация реагирующих веществ будет определяться параметрами состояния: С=p/RT, тогда
w = 3∙10–6∙σ12∙( p/RT)2=3∙10–6∙σ12∙(105 / 8,314 *1000) = 3,60∙10–4∙σ12 моль1*м-3* с-1
Если же предположить, что молекулы одинаковые, то σ12=da+db2=1 и скорость реакции соответственно будет равна 3,60∙10–4 моль1*м-3* с-1
2) После превращения 2 % йодистого водорода концентрация его составит 98 % от начальной концентрации, т.е. ct = 0,98*c0. Используя интегральное уравнение для реакции второго порядка при одинаковые начальные концентрации веществ A и B:
τ=1Сτ-1С0k
Константу скорости реакции вычислим по формуле:
k=χ∙2∙π∙d∙u∙NA∙e-EART
Как видно из этих формул, между временем разложения, начальной концентрацией вещества и температурой обратная зависимость, т.е. с увеличением концентрации и температуры, время разложения уменьшается.
u= 8kTπ∙ma+mbma∙mb12=8∙1,38·10–16 ∙7503,14∙2∙(127,96,02∙1023)(127,96,02∙1023)212=5,29·10–18
k=χ2∙π∙d∙u∙NA∙e-EART=1∙2∙3,14∙3,4·10–10∙5,29·10–18∙6,02∙1023∙e-186∙10–68,314∙750=1,96∙10–5 м3*моль-1* с-1
τ=10,98∙0,09∙1026-10,09∙10261,96∙10–5 = 0,1168∙10–21 с
3) Согласно молекулярно-кинетической теории газов полное число столкновений L0 за 1 с в 1 м3 между разными молекулами рассчитываются по уравнению
L0=nA∙nB∙da+db22∙8πkT1ma+1mb12
Количество частиц реагирующих веществ nAи nB вычислим с применением уравнения Клапейрона-Менделеева, приняв объем равным 1 м3
n= NA∙pVRT
na= 2/3∙6,02∙1023∙1,47∙105∙18,314∙900=78,8∙1023
na= 1/3∙6,02∙1023∙1,47∙105∙18,314∙900=39,4∙1023
L0=78,8∙1023∙39,4∙10234,5·10–10+3,6·10–1022∙8π∙1,38·10–16∙900∙14,65·10–26+15,31·10–2612=57,14·1026
3) Определить скорость реакции между А и В при следующих условиях:
-содержание в смеси А - 20%;
-содержание в смеси В - 80%
-mА=8.7*10-26 кг; mВ = 3.15*10-26 кг
-rА = 5.5*10-10м ; rВ = 2.12*10-10 м
-P = 3*105 Па ; T = 1500 K ; E = 83.5 MДж/кмоль, χ=0.1
Как изменится скорость реакции при Т=2000 К?
Скорость рассматриваемой элементарной реакции согласно основному постулату химической кинетики выражается уравнением:
w = kCACB
Константу скорости реакции вычислим по формуле:
k=χ∙2∙π∙σ12∙u∙NA∙e-EART
u= 8kTπ∙ma+mbma∙mb12=8∙1,38·10–16 ∙1500π∙8,7·10–26+3,15·10–268,7·10–26∙3,15·10–2612=1,1·10–19
k=χ2∙π∙da+db2∙u∙NA∙e-EART=0,1∙2∙3,14∙2∙5,5·10–10+2∙2,12·10–102∙1,1·10–19∙6,02∙1023∙e-83,5∙10–68,314∙1500=2,4∙10–5 м3*моль-1* с-1 = 2,4∙10–2 л*моль-1* с-1
Если реакция притекает в газовой фазе, то общая концентрация реагирующих веществ будет определяться параметрами состояния:
С=p/RT=3*105 / 8,314 *1500 = 24 моль/л
тогда СА = 24 моль/л *0,2 = 4,8 моль/л
СА = 24 моль/л *0,8 = 19,2 моль/л
Отсюда скорость химической реакции при допущении, что вещества реагируют в равных соотношениях:
w = 2,4∙10–2∙ 4,8∙19,2=2,21 моль*м-3*с-1
Согласно уравнению Вант-Гоффа, с увеличение температуры, скорость химической реакции возрастает в 2-3 раза, поэтому при увеличении температуры, скорость возрастет в 1000-1500 раз.
№ п/п Содержание вопроса Ответ
1 Скорость химической реакции – это …
Изменение количества всех реагирующих веществ в единицу времени
2 Закон, показывающий зависимость константы скорости химической реакции от температуры Закон Аррениуса
3 Формула K = A e-E/RT описывает … Закон Аррениуса
4 Численное выражение реакционной способности молекул – это ....Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
21 декабря 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Определить скорость реакции между молекулами a и b если содержание компонентов в смеси равное.docx
2018-12-24 13:44
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
просто КИНУЛА!!!!!!! ЛЮДИ!! ОБРАЩАЙТЕ ВНИМАНИЕ НА ОТЗЫВЫ И НА ТО, СКОЛЬКО РАБОТ У АВТОРА НА ВЫПОЛНЕНИИ!! У НЕЁ БЫЛО БОЛЬШЕ 10 РАБОТ СРАЗУ!!!!
ИТОГ-ВРЕМЯ ПОТЕРЯНО, К ЭКЗАМЕНУ НЕ ДОПУЩЕНА, ДАЛА ДРУГОМУ АВТОРУ НО ЗА СРОЧНОСТЬ В 3 РАЗА ДОРОЖЕ!!!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
