R=2.303/7 lg 100/(100-3.425)= 0.00507
Період напіврозпаду визначається по рівнянню k=0.6932/τ
τ = 0.6932/0.00507=137днів.
2. Визначити енергію активації реакції розкладання йодистого водню, якщо відомі константи швидкостей при двох температурах:
Кт = 8,1.10-5 при Т1 = 629° і Кт2=0,106 при Т2 = 781˚.
Рішення.
Залежність константи швидкості від енергії активації визначається рівнянням:
К=К0е –E/RT или ln К= ln К0 -E/RT
Підставляючи в це рівняння послідовно Кт] Т1 і Кт2, Т2 і виключаючи Ко, отримаємо
Ln Кт2 /Кт1 =E/R( 1/Т1 – 1/ Т2),
Звідки Е=R/( 1/Т1 – 1/ Т2)ln Кт2 /Кт1 або заміна натурального логаритму десятичним і R з його чісельним значенням 1,987 ккал/моль*град:
Е=4,575/ ( 1/Т1 – 1/ Т2)lg Кт2 /Кт1
Підставимо в цю формулу числові данізадачі , маємо
Е=(4,575 / (1/692-11/781))lg0.106/0.000081=46000кал/моль.
Фотохімічні реакції
Хімічні реакції, що протікають під дією світла, називаються фотохімічними. Найбільше значення з них має фотосинтез. У цьому розділі треба звернути увагу на суть процесу фотосинтезу і роль хлорофілу в нім.
ЛІТЕРАТУРА: 1, с. 209-219.
Питання для самоперевірки.
1. Які реакції називаються фотохімічними?
2. Напишіть сумарне рівняння фотосинтезу.
3. Що таке квантовий вихід?
4. Яка роль хлорофілу в процесі фотосинтезу?
Хімічна рівновага
У вченні про хімічну рівновагу розглядаються оборотні хімічні процеси. Зафіксуйте увагу на різниці у визначенні оборотного процесу з термодинамічної точки зору і з погляду хімічної рівноваги. Потренуйтеся в написанні констант рівноваги оборотних гомогенних і гетерогенних реакцій, у тому числі і з використанням парціального тиску. Особливе значення в цій темі має встановлення зв'язку між константою рівноваги і зміною вільній енергії. Вирішіть типові завдання по цій темі. Потренуйтеся у визначенні зсуву рівноваги на основі принципу Ле-шателье.
ЛІТЕРАТУРА: 1, с. 220—230, 233—235; 2, с. 35—41.
Вирішення типових завдань
1. Обчислити рівноважні концентрації водню і йоду при температурі 600°К До в реакції Н2 + J2=2HJ, якщо їх початкові концентрації складають 0,03 мoль/л, а рівноважна концентрація йодистого водню рівна 0,04 мoль/л. Знайти константу рівноваги і величину изобарно-изотермічногоо потенціалу реакції при цій температурі.
Рішення.
На створення двох молі HJ відповідно до рівняння реакції Н2 + J2=2HJ йде один моль Н2 і один моль J2, тому для створення 0,04 моля НJ потрібний 0,02 моля Н2 і 0,02 моля J2, звідси їх рівноважні концентрації складають 0,03—0,02=0,01 моля.
Для розрахунку константи рівноваги після написання виразу в загальному вигляді підставимо в цей вираз чисельні дані:
К=(HJ)2/(H2)(J2)=(0.04)2/(0.010.01)=4(10-2)400-2/10-210-2=16(10-4)/10-4=16
Далі розраховуємо зміну ізобарно-ізотермічного потенціалу цього процесу, використовуючи зв'язок величини ∆G і К
∆G = — RТ lnК= -2,303 RTlgK
∆G = -2,303-8,343-600-lg 16-2,303 • 8,313 • 600 • 1,204 =
= - 15798 Дж/моль= -15,798 кДж/моль.
Отже, рівноважні концентрації водню і йоду рівні 0,01 моль/л, константа рівноваги рівна 16, величина изобарно-термического потенціалу рівна -15,798 кДж/моль.
2. Знайти константу рівноваги при температурі 25°С реакції:
С2H2(газ.)+2Н2(газ.)=С2Н6 (газ.), якщо ∆H°=-74,44 ккал/мoль і ∆S0= -24,4 кал/град• мoль
Рішення.
Зв'язок між константою рівноваги в стандартних умовах і стандартним
ізобарно-ізотермічнимпотенціаломреакції
виражається рівнянням ∆G
= —RTlgK
або,
якщо ∆G
° виражене в ккал/мoль,
∆G
°= -4,576 Т lg
К. (1)
Стандартний пзобарно-изотермический потенціал пов'язаний із стандартними значеннями ентальпії і ентропії реакції співвідношенням:
∆G °=∆H °—T∆S0 (2)
Знайдемо величину ізобарно-ізотермічного потенціалу за даними завдання, переводячи ∆G0 в калорії.
∆G0 =-74 440 — 298 (-24,4) =-74 440 + 7271,2 =
= 67168,8 кал/моль -67,1688 ккал/мoль.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.