Question

Szybkość reakcji chemicznej w czasie jej trwania nie jest stała. Szybkość reakcji w dowolnym momencie jej przebiegu można obliczyć z rownania kinetycznego, w którym k to stała szybkość reakcji. Przeprowadzono reakcje syntezy, której przebieg ilustruje równanie:
CO + [tex]H_{2}O[/tex] -> HCOOH
Równanie kinetyczne ma postać : v=k*[CO]*[[tex]H_{2}O[/tex]

Oblicz, jaka była szybkość reakcji syntezy kwasu metanowego w momencie, w którym stężenie tlenku węgla (II) zmalało do 40% jego początkowej wartości, jeżeli wiadomo, że w naczyniu o pojemności 4 [tex]dm^{3}[/tex] umieszczono 2 mole tlenku węgla (II) i 3 mole pary wodnej. Stała szybkość reakcji k w warunkach prowadzenia reakcji wynosi 0,25 [tex]dm^{3}[/tex]*mol*s

Odpowiedz to 0,0225, ale proszę o rozwiązanie

Answer 1

Odpowiedź:0,0225

Wyjaśnienie:

Zacznijmy od równania reakcji:

CO + H2O -> HCOOH

Na podstawie równania możemy stwierdzić, że substraty reagują w stosunku 1:1.

Obliczmy początkowe stężenie substratów:

V = 4dm³

n(CO) = 2 mole

C(CO)(początkowe) = 2mole / 4dm³ = 0,5mola/dm³

n(H2O) = 3 mole

C(H2O)(początkowe) = 3mole / 4dm³ = 0,75 mola/dm³

Teraz należy zwrócić uwagę na podaną w tekście informację - stężenie tlenku węgla (II) zmalało do 40% początkowej wartości, więc:

C(CO) = 0,5 * 0,4 = 0,2 mol/dm³

Wyznaczamy o ile zmniejszyło się stężenie

0,5 - 0,2 = 0,3 mol/dm³

Patrząc na równanie stwierdzić można, że taka sama ilość ubyła przy H2O (bo reagują w stosunku 1:1):

0,75 - 0,3 = 0,45 mol/dm³

Mamy więc już stężenia CO i H2O, pozostaje to podstawić do wzoru:

v = k * [CO] * [H2O]

k = 0,25 dm³*mol*s

v = 0,25 * 0,2 * 0,45 = 0,0225 mol / dm³ * s