Reakcija prvog reda traje 100 minuta za završetak 60 razgradnje od 60% reakcije naći vrijeme kada je 90% reakcije završeno?

Reakcija prvog reda traje 100 minuta za završetak 60 razgradnje od 60% reakcije naći vrijeme kada je 90% reakcije završeno?
Anonim

Odgovor:

Približno #251.3# min.

Obrazloženje:

Funkcija eksponencijalnog raspada modelira broj molova reaktanata koji ostaju u danom trenutku u reakcijama prvog reda. Sljedeće objašnjenje izračunava konstantu raspadanja reakcije iz danih uvjeta, stoga pronalazi vrijeme potrebno za postizanje reakcije #90%# završetak.

Neka ostane broj molova reaktanata #N (t) #, funkcija u odnosu na vrijeme.

#N (t) = n_0 * e ^ (- X * t) #

gdje # N_0 # početna količina čestica reaktanta i # Lambda # konstanta raspadanja. Vrijednost # Lambda # može se izračunati iz broja molova reaktanata koji su ostavljeni u određenom vremenu. Pitanje navodi da postoje #(1-60%)=40%=0.40# preostalih čestica reaktanata u vremenu # t = 100 boja (bijelo) (l) "min" #, Pustiti # n_0 = 1 boja (bijela) (l) "mol" #,

# 1.00 boja (bijela) (l) "mol" * e ^ (- lambda * 100 boja (bijela) (l) "min") = 0.40 boja (bijela) (l) "mol" #

#-lambda * 100 boja (bijela) (l) "min" = ln ((0.40 boja (bijela) (l) boja (crvena) (žig (boja (crna) ("mol")))) / (1,00 boja (bijela) (l) u boji (crvena) (odustajanje (boja (crni) ("mol"))))) #

Stoga #lambda = - (ln (0.40)) / (100 boja (bijelo) (l) "min") ~~ 9.162 * 10 ^ (- 3) boja (bijela) (l) "min" ^ (- 1) #

pustiti #n (t) = (1-90%) * 1,00 boja (bijela) (l) "mol" = 0,10 boja (bijela) (l) "mol" # i riješiti za #COLOR (darkblue) (t) #:

# 1.00 boja (bijela) (l) "mol" * e ^ (- lambda * boja (darkblue) (t)) = 0.10 boja (bijela) (l) "mol" #

#-lambda * boja (tamnoplava) (t) = ln ((boja 0,10 (bijela) (l) (crvena) (žig (boja (crna) ("mol")))) / (1,00 boja (bijela) (l) u boji (crvena) (odustajanje (boja (crni) ("mol"))))) #

#t = - (ln (0.10)) / (lambda) = - (ln (0.10)) / (9.162 * 10 ^ (- 3) boja (bijela) (l) "min" ^ (- 1)) = 251,3 boja (bijela) (l) "min" #

To je: potrebno je otprilike #251.3# minuta za završetak reakcije #90%#.

Vidi također

Postoji uredno objašnjenje za izražavanje broja molova čestica reaktanata koje ostaju na vrijeme # T # o kemiji LibreText. Pogledajte