Пример 6, на закон действующих масс


В некоторой реакции целого порядка \ce{nA \rightarrow B } концентрация исхожного вещества 0,5 \ моль \cdot л^{-1} была достигнута за 4 минуты при начальной концентрации 1 \ моль \cdot л^{-1} и за 5 минут при начальной концентрации 2 \ моль \cdot л^{-1} . Установите порядок реакции.

Стоит ли прикреплять условие задачи, если у самой книжки есть решение на данную задачу?
Пытался тупо используя все данные пихнуть в уравнение n-го порядка :

\frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{1}{1^{n-1}} + (n-1)4k

так же делаем и со вторым условием :

\frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{1}{2^{n-1}} + (n-1)5k

Приравниваем, и получаем :

\frac{1}{2^{n-1}} + (n-1)5k = \frac{1}{1^{n-1}} + (n-1)4k

Дальше выводим константу отсюда :

\frac{1}{2^{n-1}} +(n-1)k = \frac{1}{1^{n-1}}
k = (\frac{1}{1^{n-1}} -\frac{1}{2^{n-1}}) \cdot \frac{1}{n-1}

А теперь, мы все это дело тупо подставляем вместо к в одно из двух уравнении :

\frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{1}{1^{n-1}} + 4\cdot (\frac{1}{1^{n-1}} -\frac{1}{2^{n-1}}) => \frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{5}{1^{n-1}} - \frac{4}{2^{n-1}}

Теперь стоит все взять под ln :

\ln(1) -(n-1)\cdot \ln(0.5) = \ln(5)-(n-1)\cdot \ln(1) - \ln(4) + (n-1)\cdot \ln(2)

Дальше упрощаем :

-(n-1)\cdot \ln(0.5)= \ln(5) -\ln(4)+ (n-1)\cdot \ln(2)

Еще упрощаем :

(n-1)\cdot \ln(2)= \ln(5) -\ln(4)+ (n-1)\cdot \ln(2)

Конвертируем в цифры :

0.693n-0.693 =0.223+0.693n-0.693

В итоге нифига не выходит, либо этот способ не рабочий в данном случае, либо я где-то косяканул, помогите найти ошибку

2 лайка
\ln (a+b) \ne \ln a + \ln b

Все довольно красиво выходит, надо просто схитрить в одном месте.

3 лайка

Салам! Дублируйте условия задачи сначала

1 лайк

Разве?

2 лайка

Ой , сорри я кажись перепутал с этим : ln(a*b)=lna+lnb

1 лайк

Да, но я вроде бы это свойство не применял, или в чем дело?

2 лайка

4 лайка

Какой же я … Я вас все равно не понимаю, я тут просто \ln(1) = 0, и все выражение сократил далее, вроде бы все четко было. Или же вы мне подсказку даете?

1 лайк

Ты сделал следующее:

\ln \bigg( \frac{1}{0.5^{n-1}}\bigg) = \ln \bigg( \frac{5}{1^{n-1}} - \frac{4}{2^{n-1}}\bigg) = \ln \bigg( \frac{5}{1^{n-1}}\bigg) - \ln \bigg( \frac{4}{2^{n-1}}\bigg)
2 лайка
(n-1)\cdot \ln2 = \ln5-(n-1)\cdot \ln1- (\ln4 - (n-1)\cdot \ln2)

А разве это выражение не будет правильным по фактам? Вроде бы правильно все расписал, а дальше все выходит от сюда, после раскрытие скобки

1 лайк

Конечно не будет

1 лайк

подумай над этим немного

из условия без напряга можно найти второй период полураспада, если найдешь его решать будет легче. в лоб конечно можно решить, но так будет сложнее

1 лайк

Можете показать как вы ее решали?

1 лайк

Просто в выражении, где у тебя только n осталось, всё к общему знаменателю приведи и собери с одной стороны n.

Не знаю правда, что имелось ввиду под хитростью

1 лайк
\frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{5}{1^{n-1}} - \frac{4}{2^{n-1}}
\frac{1}{0.5^{n-1}} = \frac{5\cdot (2^{n-1}) -4\cdot (1^{n-1})}{(1^{n-1})(2^{n-1})}

Я понял о каком трюке идет речь, и поэтому у меня уравнение решить получилось.
Типо мы берем выражение \frac{1}{0.5^{n-1}} как \frac{1^{n-1}}{0.5^{n-1}} = 2^{n-1}. Ну а дальше все по маслу.

2 лайка