Химическая кинетика. Пурмаль А.П. - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

пероксидом водорода и измерена константа скорости его образования; в давних
опытах методом открытой проточной системы при изучении реакции:
2Fe
3+
+ 2S
2
O
3
2–
→ 2Fe
2+
+ S
4
O
6
2–
был обнаружен имеющий фиолетовую окраску промежуточный комплекс
FeS
2
O
3
+
. Таким образом, струевые методы позволяют не только измерять
значения констант скорости быстрых реакций, но и получать информацию об их
механизме: первичной реакции исходных веществ, образовании в ходе реакции
промежуточных соединений и скорости дальнейшего превращения этих веществ
- интермедиатов.
Задачи к разделу 3
1. Стехиометрическая смесь СО и N
2
O пропускается через цилиндрический
реактор идеального вытеснения длиной 25 см со скоростью 5 см.сек
-1
.
Начальные концентрации СО и N
2
O равны 10
–3
М, а константа скорости реакции
СО + N
2
O → CO
2
+ N
2
равна 0,46 М
-0,5
с
-1
. Реакция проходит только в реакторе.
Сколько раз нужно пропустить смесь СО с N
2
O, а затем смесь CO, CO
2
, N
2
O и N
2
через реактор для того, чтобы концентрации всех компонентов стали
одинаковыми?
2. В реакторе идеального смешения объемом 0,1 л при постоянных Р и Т
происходит мономолекулярная реакция разложения C
2
H
5
Cl на С
2
Н
4
и HСl. При
скорости подачи C
2
H
5
Cl 40 см
3
с
-1
степень его превращения в продукты равна 0,5.
Какой будет степень превращения при увеличении скорости подачи вдвое?
3. При 20
0
С и P = 0,1 атм через реактор идеального смешения V = 5 см
3
прокачивается поток гелия, содержащий диазометан CH
2
N
2
в концентрации
10
–4
М. При объемной скорости потока 0,125 л.с
-1
степень превращения
диазометана равна 0,4. Под действие УФ-облучения CH
2
N
2
разлагается на N
2
и
С
2
Н
4
. Через какое время после начала облучения установится стационарная
концентрация диазометана?
4. В камеру идеального смешения объемом 0,1 л с равными скоростями
10 см
3
с
-1
поступают растворы, содержащие Os(Dip)
3
3+
(6.10
-4
М) и Fe
2+
(4.10
-4
М).
Происходит бимолекулярная реакция электронного переноса с образованием
Os(Dip)
3
2+
и Fe
3+
. Стационарная концентрация Os(Dip)
3
3+
в камере была
определена равной 2.10
–4
М. Определить константу скорости реакции.
5. Методом остановленной струи изучалась реакция 2-го порядка Fe(CN)
6
3–
+
Hb (гемоглобин) → Fe(CN)
6
4–
+ MHb (метгемоглобин). Из одинаковых шприцев, в
которых находились растворы реагентов равной концентрации (6.10
–4
М), с
одинаковой скоростью растворы поступали в смесительную камеру. Время
смешения реагентов 3.10
–3
с. Движение раствора по трубке происходило со
скоростью 30 см.с
-1
.
*)
Измерение проводилось в точке, отстоящей от выхода из
камеры смешения на расстоянии 3 см. Определение времени полупревращения
в этой точке при остановке струи t
0,5
= 0,15 было проведено с ошибкой ±2.10
–2
с.
Определить константу скорости и ошибку ее измерения в процентах.
пероксидом водорода и измерена константа скорости его образования; в давних
опытах методом открытой проточной системы при изучении реакции:
                     2Fe3+ + 2S2O32– → 2Fe2+ + S4O62–
был обнаружен имеющий фиолетовую окраску промежуточный комплекс
FeS2O3+. Таким образом, струевые методы позволяют не только измерять
значения констант скорости быстрых реакций, но и получать информацию об их
механизме: первичной реакции исходных веществ, образовании в ходе реакции
промежуточных соединений и скорости дальнейшего превращения этих веществ
- интермедиатов.

                              Задачи к разделу 3

   1. Стехиометрическая смесь СО и N2O пропускается через цилиндрический
реактор идеального вытеснения длиной 25 см со скоростью 5 см.сек-1.
Начальные концентрации СО и N2O равны 10–3 М, а константа скорости реакции
СО + N2O → CO2 + N2 равна 0,46 М-0,5 с-1. Реакция проходит только в реакторе.
Сколько раз нужно пропустить смесь СО с N2O, а затем смесь CO, CO2, N2O и N2
через реактор для того, чтобы концентрации всех компонентов стали
одинаковыми?
   2. В реакторе идеального смешения объемом 0,1 л при постоянных Р и Т
происходит мономолекулярная реакция разложения C2H5Cl на С2Н4 и HСl. При
скорости подачи C2H5Cl 40 см3с-1 степень его превращения в продукты равна 0,5.
Какой будет степень превращения при увеличении скорости подачи вдвое?
   3. При 200С и P = 0,1 атм через реактор идеального смешения V = 5 см3
прокачивается поток гелия, содержащий диазометан CH2N2 в концентрации
10–4М. При объемной скорости потока 0,125 л.с-1 степень превращения
диазометана равна 0,4. Под действие УФ-облучения CH2N2 разлагается на N2 и
С2Н4. Через какое время после начала облучения установится стационарная
концентрация диазометана?
   4. В камеру идеального смешения объемом 0,1 л с равными скоростями
10 см3с-1 поступают растворы, содержащие Os(Dip)33+ (6.10-4 М) и Fe2+ (4.10-4 М).
Происходит бимолекулярная реакция электронного переноса с образованием
Os(Dip)32+ и Fe3+.     Стационарная концентрация Os(Dip)33+ в камере была
определена равной 2.10–4 М. Определить константу скорости реакции.
   5. Методом остановленной струи изучалась реакция 2-го порядка Fe(CN)63– +
Hb (гемоглобин) → Fe(CN)64– + MHb (метгемоглобин). Из одинаковых шприцев, в
которых находились растворы реагентов равной концентрации (6.10–4 М), с
одинаковой скоростью растворы поступали в смесительную камеру. Время
смешения реагентов 3.10–3 с. Движение раствора по трубке происходило со
скоростью 30 см.с-1.*) Измерение проводилось в точке, отстоящей от выхода из
камеры смешения на расстоянии 3 см. Определение времени полупревращения
в этой точке при остановке струи t0,5 = 0,15 было проведено с ошибкой ±2.10–2 с.
Определить константу скорости и ошибку ее измерения в процентах.

Страницы