Вежбе из хемијске кинетике

Хемијска кинетика проучава брзину хемијских реакција и факторе који утичу на брзину тих реакција.

Користите доња питања да бисте тестирали своје знање и погледали коментаре на резолуције.

Питање 1

Што се тиче фактора који утичу на брзину хемијске реакције, НИЈЕ ТАЧНО тврдити да:

а) Што је већа концентрација реактаната, реакција је бржа.
б) Што је већа површина контакта, већа је и брзина реакције.
в) Што је притисак већи, реакција је бржа.
г) Што је температура виша, реакција је бржа.
е) Присуство катализатора одржава брзину реакције константном.

Погледајте одговор

Нетачна алтернатива: е) Присуство катализатора одржава брзину реакције константном.

Катализатори повећавају брзину реакције, јер олакшавају стварање активираног комплекса између реактаната.

Овим катализатори стварају краћи механизам за развој реакције, што доводи до повећања брзине.

питање 2

Према _____________, мора доћи до ефикасних судара између реагенаса за стварање производа. Поред тога, има довољно ___________ да прекине хемијске везе реактаната и формира ___________, што је средње стање пре стварања производа.

Речи које исправно попуњавају празнине су:

а) енталпија, кинетичка енергија и варијације катализатора.
б) теорија судара, енергија активације и активирани комплекс.
ц) брзина реакције, енталпија и инхибитор.
г) парцијални притисак, ентропија и подлога.

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: б) теорија судара, енергија активације и активирани комплекс.

Према теорији судара, судари између реактаната су неопходни да би дошло до хемијске реакције. Због тога супстанце морају бити у повољном положају да би шокови били ефикасни.

Енергија активације делује као енергетска баријера која се мора превазићи да би се прекинуле везе једињења која реагују. Што је енергија активације нижа, реакција је бржа.

Активирани комплекс је нестабилна средња врста настала пре производа.

питање 3

Следеће четири изјаве су дате о катализаторима:

И. Катализатор делује тако што повећава брзину реакције, али не мења своје перформансе.
ИИ. У хемијској реакцији катализатор се не троши на путу реакције.
ИИИ. Катализатори стварају алтернативни пут за претварање реактаната у производе. За ово је потребна већа енергија активације.
ИВ Катализатор је у стању да убрза реакцију само у правцу напред.

Опције које представљају тачне информације о катализаторима су:

а) И и ИИ
б) ИИ и ИИИ
в) И и ИВ
д) Сви

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: а) И и ИИ.

Катализатори се користе за убрзавање хемијских реакција. Реакција помоћу катализатора не мења његов принос, односно, очекује се произведена количина производа, али за мање времена.

Катализатори се не троше током хемијске реакције, они помажу у стварању активираног комплекса. Стога се катализатор може добити на крају хемијске реакције.

Катализатори су у стању да смање време реакције стварањем алтернативног механизма за стварање производа са нижом енергијом активације. Због тога се реакција јавља брже.

Катализатори делују и у напред и у обрнутом смеру реакције.

питање 4

Колико брзо се хемијска реакција одвија зависи од:

И. Број ефикасних судара између реагенаса.
ИИ. Довољно енергије за преуређивање атома.
ИИИ. Повољна оријентација молекула.
ИВ Формирање активираног комплекса.

а) И и ИИ
б) ИИ и ИВ
в) И, ИИ и ИИИ
г) И, ИИ, ИИИ и ИВ

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: д) И, ИИ, ИИИ и ИВ.

До ефикасних судара долази када су реактанти на положајима повољним за ударе, што ће поспешити преуређивање атома.

Енергија активације мора бити довољна да судар реактаната резултира прекидом веза и стварањем активираног комплекса.

Нису сва судара између честица које реагују узрокују реакцију. Оријентација са којом долази до судара важна је за настајање производа.

Активирани комплекс је средње и нестабилно стање пре стварања производа. Ствара се када се премаши енергија активације реакције.

питање 5

Угљен-диоксид је гас који настаје реакцијом између угљен-моноксида и гасова кисеоника, према хемијској једначини доле.

ЦО_(г) + ½ тхе_{2 (г)} → ЦО_{2 (г)}

Знајући да је за 5 минута реакције потрошено 2,5 мола ЦО, колика је брзина развоја реакције према потрошњи О₂?

а) 0,2 мол. мин^-1
б) 1,5 мол. мин^-1
в) 2,0 мол. мин^-1
г) 0,25 мол. мин^-1

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: г) 0,25 мол. мин^-1

Да бисмо одговорили на ово питање, морамо погледати хемијску једначину.

ЦО_(г) + ½ тхе_{2 (г)} → ЦО_{2 (г)}

Имајте на уму да 1 мол угљен-моноксида реагује са ½ мола кисеоника и формира 1 мол угљен-диоксида.

Количина дата у изјави односи се на угљен моноксид, али одговор мора бити у погледу кисеоника. За ово морамо извршити правило три и пронаћи количину кисеоника.

1 мол ЦО - ½ мол О.₂

2,5 мол ЦО - к О₂

к = 1,25 мол

Сада примењујемо вредности у формули за брзину развоја реакције.

Стога је брзина развоја реакције у односу на кисеоник 0,25 мол.мин^-1.

питање 6

Обратите пажњу на графички приказ развоја хипотетичке хемијске реакције која повезује енергију и пут реакције.

Проверите алтернативу која исправно замењује (1), (2), (3) и (4).

а) подлоге, ослобођена топлота, максимално енергетско стање и крај реакције.
б) реагенси, енергија активације, активирани комплекс и производи.
ц) реактанти, кинетичка енергија, катализатор и подлоге.
г) реактанти, апсорбована топлота, топлотна енергија и производи.

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: б) реагенси, енергија активације, активирани комплекс и производи.

Приказани графикон је ендотермне реакције, односно постоји апсорпција енергије да би се реакција догодила.

ти реагенси (1) налазе се на почетку графикона и енергија активације (2) одговара разлици између енергије ускладиштене у реактантима и у комплекс активиран (3). Коначно, након проласка средњег стања, формирање производи (4).

Због тога реактанти треба да савладају енергију активације да би преуредили своје атоме у средњу структуру која се назива активирани комплекс да би се производи могли формирати.

питање 7

Супстанца А је способна да се разгради и постане супстанца Б. Размотрите развој ове реакције на слици испод.

Што се тиче брзине реакције, можемо рећи да:

а) Супстанца А се разлаже између 0 и 15 с брзином од 0,35 мол.с^-1.
б) Супстанца А се разлаже између 15 и 30 с брзином од 0,02 мол.с^-1.
в) Супстанца А се разлаже између 0 и 15 с брзином од 0,04 мол.с^-1.
д) Супстанца А се разлаже између 15 и 30 с брзином од 0,03 мол.с^-1.

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: д) Супстанца А се разлаже између 15 и 30 с брзином од 0,03 мол.с-1.

Брзина разградње супстанце А може се израчунати по формули:

Израчунајмо брзину реакције у смислу супстанце А између датих интервала.

Распон између 0 и 15:

Распон између 15 и 30:

Према томе, алтернатива д је тачна, јер се супстанца А разлаже између 15 и 30 с брзином од 0,03 мол.с.^-1.

питање 8

Размотрите следећу хипотетичку реакцију.

аА + бБ → цЦ + дД

Обратите пажњу на варијације у концентрацији А и Ц испод.

Време (а)	0	5	10	15	20	25
Потрошња А (мол / Л)	7,5	6,0	4,5	3,0	2,5	1,0
Стварање Ц (мол / Л)	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5

На основу информација датих у питању, колика је, конкретно, стопа потрошње А и брзина стварања Ц у интервалу између 5 и 25 минута?

а) 0,3 мол. Л^-1.с^-1 и 0,1 мол. Л^-1.с^-1
б) - 0,1 мол. Л^-1.с^-1 и 0,3 мол. Л^-1.с^-1
в) - 0,25 мол. Л^-1.с^-1 и 0,1 мол. Л^-1.с^-1
г) 0,1 мол. Л^-1.с^-1 и 0,3 мол. Л^-1.с^-1

Погледајте одговор

Тачна алтернатива: ц) - 0,25 мол. Л^-1.с^-1 и 0,1 мол. Л^-1.с^-1.

Стопа потрошње:

Ц стопа обуке:

Због тога се у реакцији А троши брзином од 0,25 мол.с-1, па је његова вредност негативна, док се Б формира брзином од 0,1 мол. Л^-1.с^-1.

Прочитајте и ви:

• Хемијска кинетика
• термохемија
• Хемијска равнотежа
• Хемијске реакције