Reakcija prvega reda traja 100 minut za dokončanje 60. Razgradnja 60% reakcije je čas, ko je 90% reakcije končano?

Reakcija prvega reda traja 100 minut za dokončanje 60. Razgradnja 60% reakcije je čas, ko je 90% reakcije končano?
Anonim

Odgovor:

Približno #251.3# minut.

Pojasnilo:

Funkcija eksponencialnega razpada modelira število molov reaktantov, ki ostanejo v določenem času v reakcijah prvega reda. Naslednja razlaga izračuna konstanto upočasnitve reakcije iz danih pogojev, zato najdemo čas, ki je potreben za dosego reakcije #90%# dokončanju.

Naj ostane število molov reaktantov #n (t) #, funkcija glede na čas.

#n (t) = n_0 * e ^ (- lambda * t) #

kje # n_0 # začetno količino delcev reaktantov in. t # lambda # konstanto upadanja. Vrednost # lambda # lahko izračunamo iz števila preostalih molov reaktantov v danem času. Vprašanje navaja, da obstajajo #(1-60%)=40%=0.40# delcev reaktantov, ki so ostali v času # t = 100 barva (bela) (l) "min" #. Oddajanje # n_0 = 1 barva (bela) (l) "mol" #,

# 1.00 barva (bela) (l) "mol" * e ^ (- lambda * 100 barva (bela) (l) "min") = 0,40 barva (bela) (l) "mol" #

#-lambda * 100 barva (bela) (l) "min" = ln ((0.40 barva (bela) (l) barva (rdeča) (preklic (barva (črna) ("mol")))) / (1,00 barva (bela) (l) barva (rdeča) (preklic (barva (črna) ("mol"))))) #

Zato #lambda = - (ln (0.40)) / (100 barv (bel) (l) "min") ~~ 9.162 * 10 ^ (- 3) barva (bela) (l) "min" ^ (- 1) #

Let #n (t) = (1-90%) * 1,00 barva (bela) (l) "mol" = 0,10 barva (bela) (l) "mol" # in rešiti za #color (darkblue) (t) #:

# 1.00 barva (bela) (l) "mol" * e ^ (- barva lambda * (temno modra) (t)) = 0,10 barva (bela) (l) "mol" #

#-lambda * barva (temno modra) (t) = ln ((barva 0,10 (bela) (l) (rdeča) (preklic (barva (črna) ("mol")))) / (1,00 barva (bela) (l) barva (rdeča) (preklic (barva (črna) ("mol"))))) #

#t = - (ln (0.10)) / (lambda) = - (ln (0.10)) / (9.162 * 10 ^ (- 3) barva (bela) (l) "min" ^ (- 1)) = 251,3 barva (bela) (l) "min" #

To pomeni: približno traja #251.3# minut za reakcijo, ki jo je treba zaključiti #90%#.

Poglej tudi

Obstaja čedna razlaga za izražanje števila molov delcev reaktantov, ki ostanejo v času # t # o kemiji LibreText. Glej