Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 52 стр.

                             r = 0,18 = 3 ⋅ 10 −3 м 3 / (кмоль ⋅ с).
      Из уравнения константы скорости находим изменение концентрации исходных ве-
ществ х, равное концентрации фосгена:
                                     x = rta 2 / (1 + rta ).
                            0,18 ⋅ 120(0,0187) 2
                        x=                         = 0,00544кмоль / м 3 .
                           1 + 0,18 ⋅ 120 ⋅ 0,0187
     Через два часа концентрация фосгена стала равной 0,0054 кмоль/м3.
     Задача 24. Пероксид водорода в водном растворе разлагается с выделением кислорода.
В одном из опытов получили следующие результаты:
               Время, мин                                   10              30             ∞
               Объем выделившегося кислорода, см3           3,3             8,1           15,6
     Определите порядок реакции
                                        2Н2О2 = 2Н2О + О2
     Решение: Можно предположить, что реакция разложения пероксида водорода будет
или первого, или второго порядка (маловероятно, что порядок её окажется выше второго).
Подсчитаем константу скорости, принимая, что кинетика процесса соответствует стехиомет-
рическому уравнению.
     В реакцию вступают две молекулы пероксида водорода:
                                                 1     x
                                           r2 =               .
                                                 t a (a − x )
     Исходная концентрация пероксида водорода пропорциональна полному объему кисло-
рода, выделившемуся к концу реакции, т.е. 15,6 см3. Уменьшение концентрации пероксида
водорода за данный отрезок времени х пропорционально объему выделившегося за то же
время кислорода. Подставив соответствующие значения в уравнении, находим:
                                         1      3,3
                                  r2′ =                  = 0,00172;
                                        10 15,6 ⋅ 12,3
                                          1      8,1
                                   r2′′=                 = 0,00231.
                                         30 15,6 ⋅ 7,5
       Константы сильно отличаются друг от друга, следовательно, разложение пероксида
водорода не является реакцией второго порядка.
     Подсчитываем константу скорости по уравнениям:
                                                2,3      a
                                          r1 =      lg         ;
                                                 t     a−x
                              2,3 15,6
                        r1′ =    lg       = 0,0237 мин −1 = 3,95 ⋅ 10 − 4 с −1 ;
                              10 12,3
                              2,3 15,6
                        r2′′=    lg        = 0,0244 мин −1 = 4,07 ⋅ 10 − 4 с −1 .
                              30 7,5
     В этом случае константа скорости постоянна (в пределах неизбежных ошибок опыта) и
среднее значение ее k = 4,01⋅10-4 с-1. В этом случае константа достаточно устойчива. Таким
образом, разложение пероксида водорода является реакцией первого порядка.
     Задача 25. При изучении гидролиза этилацетата были получены следующие данные:
               Время, мин                0       3,74      6,28     10,48         13,59          ∞
               Концентрация этил-
               ацетата, кмоль/м3    0,01206   0,00884   0,00729   0,00549     0,00499      0,0000
               Концентрация NaOH,
               кмоль/м3             0,02580   0,02257   0,02103   0,01923     0,01823     0,01374
     Вычислите среднее значение константы скорости реакции.
     Решение: Как видно из условия задачи, начальные концентрации эфира и щелочи раз-
ные (щелочь в избытке). Поэтому подсчитываем значения константы скорости r по уравне-
нию для бимолекулярной реакции, когда исходные концентрации а > b, т.е.