Eine Reaktion erster Ordnung dauert 100 Minuten bis zum Abschluss von 60. Eine Zersetzung von 60% der Reaktion findet die Zeit, zu der 90% der Reaktion abgeschlossen sind.

Eine Reaktion erster Ordnung dauert 100 Minuten bis zum Abschluss von 60. Eine Zersetzung von 60% der Reaktion findet die Zeit, zu der 90% der Reaktion abgeschlossen sind.
Anonim

Antworten:

CA #251.3# Protokoll.

Erläuterung:

Die exponentielle Abklingfunktion modelliert die Anzahl der Mole an Reaktanten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in Reaktionen erster Ordnung verbleiben. Die folgende Erklärung berechnet die Zerfallskonstante der Reaktion aus den angegebenen Bedingungen. Finden Sie daher die Zeit, die die Reaktion benötigt, um zu erreichen #90%# Fertigstellung.

Es sei die Anzahl der Mole verbleibender Reaktanten #n (t) #eine Funktion in Bezug auf die Zeit.

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

woher # n_0 # die Anfangsmenge der Reaktionspartikel und # Lambda # die Zerfallskonstante. Der Wert # Lambda # kann aus der Anzahl der Mole an Reaktanten berechnet werden, die zu einem bestimmten Zeitpunkt übrig sind. Die Frage stellt fest, dass es gibt #(1-60%)=40%=0.40# der zur Zeit verbleibenden Reaktionspartikel # t = 100 Farbe (weiß) (l) "min" #. Vermieten # n_0 = 1 Farbe (weiß) (l) "mol" #,

# 1.00 Farbe (weiß) (l) "mol" * e ^ (- Lambda * 100 Farbe (weiß) (l) "min") = 0,40 Farbe (weiß) (l) "mol" #

# -Lambda * 100 Farbe (weiß) (l) "min" = ln ((0,40 Farbe (weiß) (l) Farbe (rot) (Löschen (Farbe (schwarz) ("mol"))))) / (1,00 Farbe (weiß) (l) Farbe (rot) (abbrechen (Farbe (schwarz) ("mol"))))))

Deshalb #lambda = - (ln (0,40)) / (100 Farbe (weiß) (l) "min") ~ 9,162 * 10 ^ (- 3) Farbe (weiß) (l) "min" ^ (- 1) #

Lassen #n (t) = (1-90%) * 1,00 Farbe (weiß) (l) "mol" = 0,10 Farbe (weiß) (l) "mol" # und lösen für #color (dunkelblau) (t) #:

# 1.00 farbe (weiß) (l) "mol" * e ^ (- lambda * farbe (dunkelblau) (t)) = 0,10 farbe (weiß) (l) "mol" #

# -Lambda * color (dunkelblau) (t) = ln ((0,10 color (weiß) (l) color (rot) (aufheben (color (schwarz) ("mol")))) / (1.00 color (white) (l) Farbe (rot) (Abbruch (Farbe (schwarz) ("mol"))))))

#t = - (In (0,10)) / (Lambda) = - (In (0,10)) / (9,162 · 10 ^ (- 3) Farbe (weiß) (1) "min" (- 1)) = 251,3 Farbe (weiß) (l) "min" #

Das heißt: es dauert ungefähr #251.3# Minuten, bis die Reaktion abgeschlossen ist #90%#.

Siehe auch

Es gibt eine nette Erklärung für den Ausdruck der Anzahl der Mole an Reaktionspartikeln, die zur Zeit übrig bleibt # t # auf Chemie LibreText. Siehe