Химическая кинетика. Задачи

Здравствуйте! Помогите решить две задачки, пожалуйста


\ce{2C5H8\rightleftharpoons C10H16}

Пусть k_{1} – это скорость прямой реакции (димеризации), а k_{-1} – скорость обратной реакции. Скорость димеризации равна:

r=k_{1}[C_{5}H_{8}]^{2}

Тогда начальная скорость димеризации (r_{0}) равна произведению константы и начальной концентрации пентадиена ([C_{5}H_{8}]_{0}):

r_{0}=k_{1}[C_{5}H_{8}]_{0}^{2}

Начальную концентрацию мы можем вычислить по формуле для идеального газа:

PV=nRT \Rightarrow \frac{P}{RT} =\frac{n}{V}=c
\frac{101}{8.314 \cdot 773}=0.0157 М

Если посмотреть на ед. измерения первой константы, то можно заметить там см3 (мл). А так как у нас концентрация выражается в молях на литр, а литр – это дм3, нам надо поделить константу на 1000, чтобы получить ее в дм3:

1cm=10^{-1}dm
1cm^{3}=(10^{-1})^{3}=10^{-3}dm
k_{1}= 5.36 \cdot 10^{3} cm^{3} \cdot mol^{-1} \cdot s^{-1}=5.36 dm^{3} \cdot mol^{-1} \cdot s^{-1}
r_{0}=5.36 \cdot 0.0157^{2}= 1.3212 \cdot 10^{-3} mol \cdot dm^{-3} \cdot s^{-1}

Чтобы найти равновесную скорость, нужно найти константу равновесия, а ее можно найти поделив константу скорости прямой реакции на константу скорости обратной реакции:

K=\frac{k_{1}}{k_{-1}}=\frac{5.36}{3.17}=1.691

Пусть образовалось x моль/л С10Н16. Значит прореагировало 2x C5H8. Соответственно, осталось [C_{5}H_{8}]_{0}-2x моль/л C5H8. Подставив это в выражение для константы равновесия, можно найти x, а затем и равновесную скорость:

K=\frac{[C_{10}H_{16}]}{[C_{5}H_{8}]^{2}}=\frac{x}{(0.0157-2x)^{2}}=\frac{x}{2.4649 \cdot 10^{-4}-0.0628x+4x^{2}}=1.691
x=3.777 \cdot 10^{-4} М

Скорость обратной реакции равна:

r=k_{-1}[C_{10}H_{16}]=3.17 \cdot 3.777 \cdot 10^{-4}=1.1973 \cdot 10^{-3} mol \cdot dm^{-3} \cdot s^{-1}

А теперь осталось найти лишь отношение двух скоростей :tada::tada::tada:

\frac{r_{0}}{r}=\frac{1.3212 \cdot 10^{-3}}{1.1973 \cdot 10^{-3}}=1.10

Насчет второй задачи. Это задача из вступительного экзамена в МГУ 2003 года. Есть решение оочень похожей задачи, которая является просто ее аналогом с другими цифрами. Вот сама задача и решение, попробуй потом решить свою задачу.



11 симпатий

Спасибо!!