DWMED

Breadcrumbs













Obliczanie zmiany objętości roztworu kwasu w wyniku rozcieńczenia. Zadanie 3. Zbiór zadań problemowych CKE z chemii (4 punkty)

W trakcie mieszania dwóch cieczy sumaryczna masa roztworu jest równa sumie mas mieszanych składników, jednak końcowa objętość mieszaniny jest najczęściej różna od sumy objętości mieszanych składników. Zjawisko zmniejszenia lub zwiększenia objętości cieczy podczas mieszania nazywamy odpowiednio kontrakcją lub dylatacją objętości. W tabeli poniżej przedstawiono wartości gęstości wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) w zależności od jego stężenia w temperaturze 20 °C.

Na podstawie: https://pl.wikibooks.org.

Gęstość wody w temperaturze 20 °C wynosi 0,998 g∙cm–3

Wykonaj odpowiednie obliczenia i na ich podstawie uzupełnij poniższy tekst.

I. Rozcieńczanie kwasu siarkowego(VI) to proces egzotermiczny. W wyniku zmieszania
równych objętości wody i stężonego roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 93 %
masowych i ochłodzeniu otrzymanego roztworu do temperatury 20 °C, sumaryczna
objętość cieczy (maleje / rośnie) o wartość równą                       % w porównaniu do sumy
objętości cieczy przed zmieszaniem.

II. Spowodowane jest to (różną / taką samą) wielkością cząsteczek wody i kwasu
siarkowego(VI) oraz (większą / mniejszą / taką samą) energią oddziaływań między
drobinami obecnymi w wodnym roztworze kwasu siarkowego(VI) w porównaniu do siły
oddziaływań cząsteczek H2O ⋯ H2O i H2SO4 ⋯ H2SO4.


Rysowanie wykresu oraz obliczanie energii aktywacji reakcji chemicznej. Zadanie 4. Zbiór zadań problemowych CKE z chemii (4 punkty)

Wpływ temperatury na szybkość reakcji tłumaczy się wykładniczym wzrostem wartości stałej szybkości reakcji 𝑘. Tę zależność opisuje równanie Arrheniusa:

gdzie 𝐸a oznacza energię aktywacji, 𝑅 uniwersalną stałą gazową, a 𝑇 temperaturę bezwzględną wyrażoną w kelwinach. Czynnik:

informuje o tym, jaka część zderzających się molekuł ma energię większą lub równą energii aktywacji, natomiast czynnik 𝐴, nazywany czynnikiem przedwykładniczym, określa częstotliwości zderzefektywnych. Wartość czynnika 𝐴 jest w praktyce niezależna od temperatury. Równanie Arrheniusa może być przekształcone do postaci logarytmicznej:

będącej równaniem liniowym (𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏), opisującym zależność logarytmu naturalnego ze stałej szybkości reakcji ln(𝑘) od odwrotności temperatury (1/𝑇). Wartość

jest współczynnikiem kierunkowym tej prostej.

Badano przebieg reakcji chemicznej, zachodzącej między wodorem i chlorkiem bromu, przebiegającej według następującego równania reakcji:

H2(g) + 2BrCl(g) → Br2(g) + 2HCl(g)

Po ustaleniu mechanizmu opisanej reakcji określono jej równanie kinetyczne jako:

Tę reakcję przeprowadzano w różnych temperaturach należących do przedziału od 310 K do 380 K i za każdym razem wyznaczono wartość jej stałej szybkości. Otrzymane dane zestawiono w tabeli.

UWAGA: logarytm (ln) o podstawie równej liczbie Eulera, wynoszącej e 2,7183, podlega takim samym regułom działań jak pozostałe logarytmy o innych podstawach należących do zbioru liczb rzeczywistych.

Uzupełnij tabelę brakującymi wartościami ln(𝒌) (z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku) oraz narysuj wykres zależności logarytmu naturalnego ze stałej szybkości reakcji pomiędzy wodorem a chlorkiem bromu ln(𝒌) od odwrotności temperatury (1/T). Następnie oblicz wartość energii aktywacji tej reakcji.

Rozwiązanie tego zadania dostępne jest nieodpłatnie pod poniższym linkiem:


Paginacja