Химическая кинетика. Пурмаль А.П. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

сопряженного с ним термодинамически невыгодного процесса особенно
характерно для биологических систем. За счет свободной энергии процессов
биологического окисления осуществляются, в частности, синтез белка - процесс,
для которого ∆
r
G
0
> 0.
Задачи к разделу 6.
1. В смеси веществ “А” , “В” и “С” протекают реакции:
1. С + А → Р
1
; k
1
= 10
6
М
-1
с
-1
; 2. В + С → Р
2
.
Для исходных условий [A]
0
= 10
–3
; [B]
0
= 2.10
–3
; [C]
0
=10
–5
М. По завершении
реакции [P
1
]
∞
= 8,33.10
–6
М. Определить значение k
2
.
2. Интенсивно окрашенный пара-нитрозодиметиланилин (НА) обесцвечивается
при взаимодействии с О
•
Н; константа скорости этой реакции 1,25.10
10
М
-
1 с
-1
.
Генерация О
•
Н с постоянной скоростью в растворе с [НА] = 2.10
–5
М приводит к
его обесцвечиванию с практически постоянной скоростью. При введении в
раствор НА ферроцианида в концентрации 5.10
-5
М скорость обесцвечивания НА
уменьшается в 3 раза. Определить константу скорости реакции:
Fe(CN)
6
4-
+ O
•
H → OH
-
+ Fe(CN)
6
3-
.
3. В смеси веществ “А” и “В” протекают параллельные реакции: А + В → Р
1
; A
→ P
2
. По завершении реакции [P
1
] = 0,9[B]
0
, а [P
2
] = 0,023 М. Определить значение
k
1
/k
2
.
4. В водный раствор, содержащий в равных концентрациях 10
-4
М
тетранитрометан C(NO
2
)
4
и диоксид хлора Cl
•
O
2
, вбрасывают малый, по
сравнению с общим, объем диметилсульфоксида, содержащий K
•
O
2
(K
•
O
2
←
→
K
+
+
O
2
•−
). Начальная концентрация O
2
•−
составляет также 10-4 М. По завершении
быстрых реакций O
2
•−
с компонентами раствора:
1. O
2
•−
+ C(NO
2
)
4
→ O
2
+ C(NO
2
)
3-
+ NO
•
2
;
2. O
2
•−
+ NO
•
2
→ O
2
+ NO
•
2
;
3. O
2
•−
+ Cl
•
O
2
→ O
2
+ NO
-
2
;
сигнал спектра ЭПР уменьшился на 45% по сравнению с сигналом, измеренным
до смешения реагентов. Определить значение k
1
/k
2
.
5. Озон быстро присоединяется по двойной связи непредельных соединений.
Время полупревращения, измеренное по убыли озона для его реакции со смесью
C
2
F
4
(I) и C
4
F
8
(II) состава 1:1, равно 7,5 с. Это время удваивается с изменением
состава смеси до [I]:[II] = 1:4 при постоянстве общей концентрации C
n
F
2n
= 2.10
-5
М. Определить значения констант скорости реакций озона с I и II; в условиях
опытов [I],[II] >> [O
3
]
0
.
6. В смеси веществ “А”, “В” и “С” при [A]
0
>> [B]
0
,[C]
0
происходят реакции:
1. А + В → Р
1
; 2. A + С → P
2
.
К моменту полупревращения “В” концентрация вещества “С” уменьшилась в 5 раз;
k
1
= 0,5 М
-1
с
-1
. Определить значение k
2
.
7. Гидратированный электрон , e
h
–
образующийся при импульсном γ-
облучении воды, исчезает, реагируя с Н
+
(k = 2,3.10
10
М
-1
с
-1
) и с растворенным в
воде кислородом (k = 2.10
10
М
-1
с
-1
). При введении в раствор с рН = 5 и [O
2
] =
3.5.10
–5
М ионов Zn
2+
в концентрации 6,2.10
-4
М, t
0,5
для исчезновения
сопряженного с ним термодинамически невыгодного процесса особенно
характерно для биологических систем. За счет свободной энергии процессов
биологического окисления осуществляются, в частности, синтез белка - процесс,
для которого ∆rG0 > 0.

                              Задачи к разделу 6.

   1. В смеси веществ “А” , “В” и “С” протекают реакции:
            1. С + А → Р1; k1 = 106 М-1 с-1; 2. В + С → Р2.
Для исходных условий [A]0 = 10–3; [B]0 = 2.10–3; [C]0=10–5 М. По завершении
реакции [P1]∞ = 8,33.10–6 М. Определить значение k2.

   2. Интенсивно окрашенный пара-нитрозодиметиланилин (НА) обесцвечивается
при взаимодействии с О•Н; константа скорости этой реакции 1,25.1010 М-1 с-1.
Генерация О•Н с постоянной скоростью в растворе с [НА] = 2.10–5 М приводит к
его обесцвечиванию с практически постоянной скоростью. При введении в
раствор НА ферроцианида в концентрации 5.10-5 М скорость обесцвечивания НА
уменьшается в 3 раза. Определить константу скорости реакции:
            Fe(CN)64- + O•H → OH- + Fe(CN)63- .

   3. В смеси веществ “А” и “В” протекают параллельные реакции: А + В → Р1; A
→ P2. По завершении реакции [P1] = 0,9[B]0, а [P2] = 0,023 М. Определить значение
k1/k2 .

   4. В водный раствор, содержащий в равных концентрациях 10-4 М
тетранитрометан C(NO2)4 и диоксид хлора Cl•O2, вбрасывают малый, по
сравнению с общим, объем диметилсульфоксида, содержащий K•O2 (K•O2 ←→ K+ +
O2•−). Начальная концентрация O2•− составляет также 10-4 М. По завершении
быстрых реакций O2•− с компонентами раствора:
            1. O2•− + C(NO2)4 → O2 + C(NO2)3- + NO•2 ;
            2. O2•− + NO•2 → O2 + NO•2;
            3. O2•− + Cl•O2 → O2 + NO-2 ;
сигнал спектра ЭПР уменьшился на 45% по сравнению с сигналом, измеренным
до смешения реагентов. Определить значение k1/k2.

   5. Озон быстро присоединяется по двойной связи непредельных соединений.
Время полупревращения, измеренное по убыли озона для его реакции со смесью
C2F4(I) и C4F8(II) состава 1:1, равно 7,5 с. Это время удваивается с изменением
состава смеси до [I]:[II] = 1:4 при постоянстве общей концентрации CnF2n = 2.10-5
М. Определить значения констант скорости реакций озона с I и II; в условиях
опытов [I],[II] >> [O3]0.

    6. В смеси веществ “А”, “В” и “С” при [A]0 >> [B]0,[C]0 происходят реакции:
              1. А + В → Р1; 2. A + С → P2.
К моменту полупревращения “В” концентрация вещества “С” уменьшилась в 5 раз;
k1 = 0,5 М-1 с-1. Определить значение k2.

    7. Гидратированный электрон , eh–      образующийся при импульсном γ-
облучении воды, исчезает, реагируя с Н (k = 2,3.1010 М-1 с-1) и с растворенным в
                                       +

воде кислородом (k = 2.1010 М-1 с-1). При введении в раствор с рН = 5 и [O2] =
3.5.10–5 М ионов Zn2+     в концентрации 6,2.10-4 М, t0,5 для исчезновения

Страницы