Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Константа скорости равна




Или

Тогда

Отсюда

Равна

Отсюда

Или

При равновесии в цепи ЭДС равна нулю, поэтому

Очевидно, что данная реакция протекает в элементе

Отсюда

E = 0,789 – 0,451 = 0,338 В.

Пример 2. Рассчитать константу равновесия реакции

Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+ + 2Fe2+,

при 25°C, если =0,150 В; =0,771 В.

Решение. Константа равновесия реакции равна

K =

Pt ½ Sn2+,Sn4+ ½½ Fe2+, Fe3+ ½ Pt,

на электродах которого происходят следующие процессы:

а) на аноде Sn2+=Sn4+ + 2е;

б) на катоде 2Fe3++ 2е= 2Fe2+.

-

-

К = 1,13×1021.

Пример 3. ЭДС цепи, состоящей из 0,1 н каломельного электрода, исследуемого раствора и хингидронного электрода, при 25°C равна 0,247 В. Найти pH раствора, если электродный потенциал каломельного электрода = 0,334 В, а стандартный электродный потенциал хингидронного электрода = 0,699 В.

Решение. При 25°C ЭДС цепи

Pt, Hg, Hg2Cl2 ½ KCl(0,1н) ½ исслед. р-р + хингидрон ½ Pt

E = Е°х. г. - 0,059pH - Екал .

pH =

Пример 4. С целью определения ПР AgCl измерена ЭДС цепи

Ag, AgCl ½ MCl ½ Cl2 (1 атм), Pt,

При 25°С ЭДС равна 1,137 В. Найти ПР AgCl.

Решение. Хлорсеребряный электрод фактически обратим не только по отношению к анионам хлора, но и по отношению к катионам серебра, которые присутствуют в растворе MCl за счет растворимости AgCl. Поэтому можно записать

Так как = 1 атм, то

При 25°С

Согласно справочным данным =1,360 В и =0,799 В

Примеры решения задач к разделу «Кинетика и катализ»

Пример 1. В реакции 2-го порядка А + В → D начальные концентрации веществ А и В равны, соответственно, 2,0 моль∙л-1 и 3,0 моль∙л-1. Скорость реакции равна 1,2∙10-3 моль∙л-1∙с-1 при концентрации вещества А 1,5 моль∙л-1. Рассчитайте константу скорости и скорость реакции при концентрации В 1,5 моль∙л-1.

Решение. По закону действующих масс, в любой момент времени скорость реакции равна:

W = k× CА× CВ

К моменту времени, когда СА = 1,5 моль∙л-1, прореагировало по 0,5 моль∙л-1 веществ А и В, поэтому

СВ = 3 - 0,5 = 2,5 моль∙л-1

К моменту времени, когда СВ = 1,5 моль∙л-1, прореагировало по 1,5 моль∙л-1 веществ А и В, поэтому

СА = 2 - 0,5 = 0,5 моль∙л-1

Скорость реакции равна:

W = k× CА× CВ = 3,2∙10-4∙0,5∙= 2,4∙10-4 моль∙л-1∙с-1.

Пример 2. Период полураспада радиоактивного изотопа 14С – 5730 лет. При археологических раскопках было найдено дерево, содержание 14С в котором составляет 72% от нормального. Каков возраст дерева?

Решение. Радиоактивный распад – реакция первого порядка. Константа скорости равна:

.

Время жизни дерева можно найти из решения кинетического уравнения с учётом того, что С = 0,72С0:

.

Пример 3. Реакция второго порядка А + В → D + С проводится в растворе с начальными концентрациями А и В 0,060 и 0,080 моль∙л-1, соответственно. Через 60 мин концентрация вещества А уменьшилась до 0,025 моль∙л-1. Рассчитайте константу скорости и периоды полупревращения (образования или распада) веществ А, В, С и D.

Решение. Используем решение кинетического уравнения для реакции 2-го порядка с разными начальными концентрациями:

.

Через 60 мин прореагирует по 0,060 – 0,025 = 0,035 моль∙л-1веществ А и В. Текущие концентрации СА = 0,025моль∙л-1, СВ = 0,080 - 0,035 = 0,045моль∙л-1.

Подставляя эти значения, находим константу скорости:

.

В реакции вещество А находится в недостатке, поэтому период его полураспада равен периоду полуобразования веществ С и D и соответствует превращению 0,030 моль∙л-1 веществ А и В.

Период полураспада В соответствует превращению 0,040 моль∙л-1 веществ А и В:

Пример 4. Реакция имеет целочисленный порядок от 1 до 3. Отношения времен превращения

где t1/5 - время превращения на одну пятую часть, t 1/2 - период полупревращения. Найдите порядок реакции.

Решение.

Отсюда п = 2.

Пример 5. Для реакции изомеризации NH4CNO → (NH2)2CO установлена следующая зависимость времени полупревращения от начальной концентрации NH4CNO:

С0NH4CNO, моль·л−1 0,05 0,10 0,20
t1/2, час     9,5



Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 3634; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.