Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
27 апреля 2023 14:18
506
Для реакции в растворе 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ получены следующие опытные данные:
Концентрация Fe3+, моль/л 0,2 0,6 0,8 0,6 0,6
Концентрация Sn2+, моль/л 0,2 0,2 0,2 0,4 0,6
Скорость (усл.ед.) 2 6 8 12 18
Выведите кинетическое уравнение этой реакции.
1
ответ
Кинетическое уравнение реакции имеет вид:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
где $v$ - скорость реакции, $k$ - константа скорости, $[Fe^{3+}]$ и $[Sn^{2+}]$ - концентрации ионов железа(III) и олова(II), соответственно, а $a$ и $b$ - порядки реакции по каждому из реагентов.
Для определения порядков реакции по каждому из реагентов можно использовать метод интегральных уравнений. Для этого необходимо провести реакцию при различных начальных концентрациях реагентов и измерить скорость реакции в каждом случае.
Проведем расчеты для концентраций [Fe3+] = 0,2 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$2=k(0,2)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$6=k(0,6)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,8 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$8=k(0,8)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,4 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$12=k(0,6)^a(0,4)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,6 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$18=k(0,6)^a(0,6)^b$
Разделим второе уравнение на первое, третье на второе, четвертое на третье и пятое на четвертое:
$\dfrac{6}{2}=\dfrac{k(0,6)^a(0,2)^b}{k(0,2)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{8}{6}=\dfrac{k(0,8)^a(0,2)^b}{k(0,6)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{12}{8}=\dfrac{k(0,6)^a(0,4)^b}{k(0,8)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{18}{12}=\dfrac{k(0,6)^a(0,6)^b}{k(0,6)^a(0,4)^b}$
Упростим выражения, заменив $x=(0,6)^a(0,2)^b$:
$\dfrac{6}{2}=x\dfrac{k}{k}=3x$
$\dfrac{8}{6}=x\dfrac{k(0,8)^a}{k(0,6)^a}=1,33x$
$\dfrac{12}{8}=x\dfrac{k(0,6)^a}{k(0,8)^a}=0,75x$
$\dfrac{18}{12}=x\dfrac{k(0,6)^a}{k(0,6)^a}=1,5x$
Отсюда получаем:
$x=2$
$a=1$
$b=1$
Таким образом, кинетическое уравнение реакции имеет вид:
$v=k[Fe^{3+}][Sn^{2+}]$
где $k$ - константа скорости, равная $2$ при условии, что концентрация ионов железа(III) и олова(II) выражена в молях на литр.
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
где $v$ - скорость реакции, $k$ - константа скорости, $[Fe^{3+}]$ и $[Sn^{2+}]$ - концентрации ионов железа(III) и олова(II), соответственно, а $a$ и $b$ - порядки реакции по каждому из реагентов.
Для определения порядков реакции по каждому из реагентов можно использовать метод интегральных уравнений. Для этого необходимо провести реакцию при различных начальных концентрациях реагентов и измерить скорость реакции в каждом случае.
Проведем расчеты для концентраций [Fe3+] = 0,2 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$2=k(0,2)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$6=k(0,6)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,8 М и [Sn2+] = 0,2 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$8=k(0,8)^a(0,2)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,4 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$12=k(0,6)^a(0,4)^b$
Для концентраций [Fe3+] = 0,6 М и [Sn2+] = 0,6 М:
$v=k[Fe^{3+}]^a[Sn^{2+}]^b$
$18=k(0,6)^a(0,6)^b$
Разделим второе уравнение на первое, третье на второе, четвертое на третье и пятое на четвертое:
$\dfrac{6}{2}=\dfrac{k(0,6)^a(0,2)^b}{k(0,2)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{8}{6}=\dfrac{k(0,8)^a(0,2)^b}{k(0,6)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{12}{8}=\dfrac{k(0,6)^a(0,4)^b}{k(0,8)^a(0,2)^b}$
$\dfrac{18}{12}=\dfrac{k(0,6)^a(0,6)^b}{k(0,6)^a(0,4)^b}$
Упростим выражения, заменив $x=(0,6)^a(0,2)^b$:
$\dfrac{6}{2}=x\dfrac{k}{k}=3x$
$\dfrac{8}{6}=x\dfrac{k(0,8)^a}{k(0,6)^a}=1,33x$
$\dfrac{12}{8}=x\dfrac{k(0,6)^a}{k(0,8)^a}=0,75x$
$\dfrac{18}{12}=x\dfrac{k(0,6)^a}{k(0,6)^a}=1,5x$
Отсюда получаем:
$x=2$
$a=1$
$b=1$
Таким образом, кинетическое уравнение реакции имеет вид:
$v=k[Fe^{3+}][Sn^{2+}]$
где $k$ - константа скорости, равная $2$ при условии, что концентрация ионов железа(III) и олова(II) выражена в молях на литр.
0
·
Хороший ответ
27 апреля 2023 14:21
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Химия
Какой цвет для этих соединений не характерен Cu(CH3COO)2,CuSO4,CuSO4*5H2O,CuСl2,CuСl2*2H2O,CU(NO3)2*6H1O,CuS. 1) жёлтый, 2) красный, 3)белый, 4)серый,...
Относительная плотность одного газа по другому это Выберите один или несколько ответов: a. отношение объемов газов друг к другу (измерены при о...
Во сколько раз азот легче или тяжелее воздуха?...
P→P2O5→H3PO4→NaH2PO4→Na2HPO4→ Na3PO4→ Ag3PO4 помогите ,пожайлуста...
1) Напишите уравнения реакций разложения следующих солей: сульфата бария, фосфата кальция, карбоната магния, силиката цинка, сульфита свинца. 2)С каки...