Крокодил Гена и Чебурашка проводили реакцию 0.006 моль оксида азота (II) с 0.010 молями кислорода в сосуде объёмом 0.5 л. Через 10 минут концентрация оксида азота (IV) в реакционной смеси составляла 0.006 М. Определите среднюю скорость реакции, количества каждого из реагирующих веществ в итоговой смеси и выход реакции.

Для определения средней скорости реакции необходимо использовать формулу скорости реакции:

v = Δc/Δt

где v - скорость реакции, Δc - изменение концентрации реагирующих веществ, Δt - изменение времени.

Из условия задачи известно, что концентрация оксида азота (II) составляла 0.006 М, а кислорода - 0.010 М. Объем сосуда равен 0.5 л, а время реакции - 10 минут (или 600 секунд).

Для начала необходимо определить, сколько моль оксида азота (II) и кислорода было использовано в реакции:

n(NO) = 0.006 моль
n(O2) = 0.010 моль

Затем можно определить, какая часть каждого из реагирующих веществ прореагировала:

x(NO) = Δn(NO)/n(NO) = (n(NO) - n(NO)*)/n(NO) = (0.006 - 0.003)/0.006 = 0.5
x(O2) = Δn(O2)/n(O2) = (n(O2) - n(O2)*)/n(O2) = (0.01 - 0.007)/0.01 = 0.3

где n(NO)* и n(O2)* - количество соответствующих веществ в итоговой смеси.

Таким образом, мы получили, что 50% оксида азота (II) и 30% кислорода прореагировали.

Далее можно определить конечную концентрацию оксида азота (IV) в реакционной смеси:

c(NO2) = n(NO2)/V = (Δn(NO2) + n(NO2)*)/V = (0.006 + 0.006)/0.5 = 0.024 М

где n(NO2) - количество образовавшегося оксида азота (IV), n(NO2)* - количество оксида азота (IV) в итоговой смеси, V - объем сосуда.

Теперь можно определить изменение концентрации оксида азота (II):

Δc(NO) = c(NO) - c(NO)* = 0.006 - 0 = 0.006 М

Из формулы скорости реакции получаем:

v = Δc/Δt = 0.006/600 = 0.00001 М/с

Таким образом, средняя скорость реакции составляет 0.00001 М/с.

Чтобы определить выход реакции, необходимо определить, какая часть оксида азота (II) прореагировала и сколько образовалось оксида азота (IV):

n(NO2) = Δn(NO2) + n(NO2)* = (n(NO) - n(NO)*)/2 = (0.006 - 0)/2 = 0.003 моль
x(NO2) = n(NO2)/n(NO) = 0.003/0.006 = 0.5

Таким образом, выход реакции составляет 50%.