Dla studentow I Roku Farmacji

Dla studentów I Roku Farmacji Zadania dotyczące kinetyki reakcji chemicznych 1. Cząsteczka A reaguje jednostopniowo z dwoma cząsteczkami B tworząc związek AB2. Napisz równanie kinetyczne tej reakcji. Oblicz wartość stałej szybkości reakcji jeŜeli początkowa -5

-1

szybkość reakcji powstawania AB2 wynosi 2.10 mol/l • s , a początkowe stęŜenia [A] i [B] wynoszą 0,3 mol/l. 2. Reakcja rozkładu substancji A przebiega wg równania: A → B + C z szybkością ν = k • [A]. -1

StęŜenie początkowe substancji [A] wynosiło 0,5 mol/l, a stała szybkości reakcji k = 0,4 s . Oblicz szybkość reakcji (ν): w momencie jej rozpoczęcia po upływie pewnego czasu, gdy stęŜenie substancji [A] zmniejszyło się o 0,2 mol/l 3. Jak zmienią się szybkości przebiegającej w obu kierunkach reakcji: 2 NO(g) + 02(g)

2N02(g) po dwukrotnym zwiększeniu stęŜeń substancji reagujących?

4. Jak zmieni się szybkość reakcji syntezy amoniaku N2 (g) + 3 H2 (g)

2 NH3 (g), jeŜeli ciśnienie N2 i H2 wzrośnie dwukrotnie?

5. Reakcja rozkładu tlenku węgla przebiega wg równania: 2 CO (g)

C (s) + CO2 (g). W układzie zamkniętym w określonych warunkach ciśnienia i

temperatury ustala się stan równowagi przy następujących stęŜeniach reagentów: [CO] = 2 mo/I, [CO2] = 3 mol/l. Obliczyć wartość stałej równowagi K. 6. W stanie równowagi w temp. 425°C dla reakcji H 2 (g) + 12 (g) l2

2 HI (g) stęŜenia

reagentów są następujące: [H2] = 1,83 mol/l, [l2] = 3,13 mol/l, [HI] = 17,67 mol/l. a) Oblicz stałą równowagi K

Zadania uzupełniające 1. Obliczyć stęŜenie jonów wodorowych i pH w 0,1 mol/l roztworach wodnych CH3COONH4 i NH4CN. Podaj i uzasadnij odczyn w roztworach tych soli. -5

-5

-10

(KCH3COOH = 1,8 • 10 , KNH3 = 1,8 • 10 , KHCN = 7,2 • 10 ) 2. Napisz dwa etapy reakcji protolitycznych jonu siarczanowego(IV) w 0,25 molowym roztworze wodnym siarczanu(IV) sodu. Oblicz dla obu etapów reakcji stałą i stopień hydrolizy -2

-8

(K1 = 1,58 • 10 , K2 = 6,31 • 10 ). Stopień hydrolizy oblicz w procentach porównaj otrzymany wynik w obu etapach reakcji. 3. Obliczyć stęŜenie jonów wodorowych i pH w roztworze buforowym zawierającym w 200 ml 0,04 g kwasu octowego i 0,04 g octanu potasu. 4. Ile gramów octanu sodu naleŜy dodać do 1 mi 0,1 mol/l roztworu kwasu octowego aby -5

otrzymać roztwór buforowy o pH = 5,00. Stała dysocjacji kwasu octowego K = 1,75 • 10 . ZałoŜyć całkowitą dysocjację octanu sodu. 5. Obliczyć stęŜenie jonów wodorowych i pH w 0,01 mol/l roztworze HCOOH oraz po dodaniu -4

0,02 mola HCOONa (KHA = 1,8 • 10 ). Objętość roztworu wynosi 1 litr. a) Oblicz w stanie równowagi stęŜenie jodu, jeśli stęŜenia wodoru i jodowodoru wynoszą 3

-3

odpowiednio: [H2] = 0,4 • 10- mol/l, [HI] = 3,53 • 10 mol/l

b) Oblicz w stanie równowagi stęŜenie jodowodoru jeśli stęŜenia wodoru i jodu wynoszą: -3

-3

[H2] = 2,24 • 10 mol/l, [b] = 2,23 • 10 mol/l 6. W

stanie

równowagi

układu:

N2

(g)

+

3

H2

(g)

2

NH3

(g)

stęŜenia wynosiły [N2] = 3 mol/l, [H2] = 9 mol/l, [NH3] = 4 mol/l. Oblicz stęŜenia początkowe: azotu i wodoru. 7. Podana jest reakcja: C (s) + O2 (g)

CO2 (g). Oblicz stałą równowagi K jeŜeli stęŜenia

substancji w stanie równowagi wynoszą [O2] = 0,02 mol/l, [CO2] = 0,04 mol/l. Jak zmieni się stęŜenie ditlenku węgla w stanie równowagi jeŜeli stęŜenie tlenu: a) dwukrotnie wzrośnie

b) dwukrotnie zmaleje?

8. W pewnym momencie zachodzenia reakcji: A + 2 B → C stęŜenia wynosiły: [A] = 2 mol/l, [B] = 4 mol/l. Ile razy zmaleje szybkość reakcji określona równaniem: 2

ν = k • [A] [B] do momentu, w którym stęŜenie [A] zmniejszy się do 0,5 mol/l? 9. W zamkniętym naczyniu umieszczono 2 mol/l CO2 i 8 mol/l H2. Po ogrzaniu do temperatury ok. 800°C ustaliła si ę równowaga: a) CO2 (g)+ H2 (g)

CO (g) + H2O (g) (K = 1). Oblicz stęŜenie kaŜdego gazu w stanie

równowagi. 10. Stała równowagi reakcji H2 (g) + CO2 (g)

H2O (g) + CO (g) wynosi:

K = 1,6 w temperaturze ok. 700°C. Obliczyć stęŜenia równowagowe reagentów, gdy zmieszano po 0,5 mol/l wszystkich składników. 11. Do naczynia o pojemności 1 litra wprowadzono w temp. 490°C dwa mole HI. J akie będą stęŜenia wodoru i jodu w stanie równowagi, K = 45,9. 12. Do naczynia o pojemności 1 litra wprowadzono 1 mol H2, 2 mole 12 i 3 mole HI. Jakie będą stęŜenia poszczególnych substancji w stanie równowagi w temp. 490°C (K = 45,9). 13. Reakcję SO2 + NO2

SO3 + NO doprowadzono do stanu równowagi w pewnej

temperaturze. Dokonano analizy układu i stwierdzono, Ŝe równowagowe stęŜenia wynoszą: [SO3] = 6 moli/l [NO] = 4 mole/l [SO2] = 8 moli/I [NO2] = 1 mol/l. Następnie nie zmieniając temperatury układu ani jego objętości dodano doń pewna ilość tlenku azotu(II). Gdy układ wrócił do stanu równowagi stwierdzono, Ŝe stęŜenie [NO2] wynosi 3 mole/l. Obliczyć ilość tlenku azotu, którą dodano aby uzyskać takie przesunięcie równowagi.