3. Zadania i przykłady

3.1   Kinetyka reakcji - zadania, przykłady

 

Wpływ stężenia - przykłady

1. Jak zmieni się szybkość reakcji      jeżeli dwukrotnie zmniejszymy objętość mieszaniny gazowej ?

Rozwiązanie :

Zakładamy, że stężenia  przed zmianą objętości były równe :

    = a

     = b

wówczas

Wskutek dwukrotnego zmniejszenia objętości stężenia  zwiększą się tę samą ilość razy i będą wynosić :

    = 2a

    = 2b

W tych warunkach  

Porównując v i v’ stwierdzamy , że

Odp.: Szybkość reakcji zwiększy się osiem razy.
2. Jak zmieni się szybkość reakcji      gdy ciśnienie wzrośnie dwukrotnie ?

Rozwiązanie :

Przy ciśnieniu początkowym

Jeżeli ciśnienie wzrośnie dwukrotnie, to objętość dwukrotnie zmaleje, a zatem stężenia substratów będą dwa razy większe. Szybkość reakcji będzie wówczas równa :

Odp.: Szybkość reakcji wzrośnie 16 razy.

 

Wpływ stężenia - zadania

1. Ile razy wzrośnie szybkość reakcji tworzenia tlenku azotu II  przebiegającej według równania:   jeśli ciśnienie wzrośnie trzykrotnie ?
Odpowiedź.: 4 razy
2. Jak zmieni się szybkość reakcji       jeśli czterokrotnie zwiększy się ciśnienie ?
Odpowiedź : Wzrośnie 64 razy

 

Wpływ temperatury - przykłady

1. Energia aktywacji pewnej reakcji wynosi . Jak zmieni się stała szybkości tej reakcji jeśli obniżymy temperaturę z  do  ?

Rozwiązanie:

Stosujemy wzór Arrheniusa 

Obliczamy stosunek stałych szybkości dla dwóch temperatur

 

Odp.: Stała szybkości zmniejszy się dwukrotnie.

2. Temperaturowy współczynnik szybkości pewnej reakcji wynosi . Obliczyć , o ile stopni należy podnieść temperaturę , aby szybkość reakcji wzrosła 10 razy ?

Rozwiązanie :

10-krotny wzrost szybkości reakcji oznacza że :

po podstawieniu danych :

Stąd:              

Odp.: Aby szybkość reakcji wzrosła 10 razy temperaturę trzeba podnieść o 20K.

Wpływ temperatury - zadania

1. Temperaturowy współczynnik szybkości pewnej reakcji wynosi 2,5. Obliczyć, o ile stopni należy podnieść temperaturę aby szybkość reakcji wzrosła 100 razy?
Odpowiedź:  o 50K
2. Energia aktywacji pewnej reakcji wynosi . Jak zmieni się stała szybkości tej reakcji jeśli podwyższymy temperaturę o 20K? (temperatura początkowa to ).
Odpowiedź: stała szybkości wzrośnie 5,93 razy