Kemi

Fysisk kemi: reaktionsorden og hastighedskonstant

11. september 2016 af TineS94 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Hej, jeg sidder fast i en opgave fra fysisk kemi. Jeg har vedhæftet opgaven.

Til at starte med er det opgave A jeg har problemer med.

Jeg forstår ikke hvordan jeg skal vise at udtrykket er gældende.
Når det er bevist går jeg ud fra jeg kan sætte nogle tal ind i det udtryk og isolere k?

Jeg kan vel også plotte tid og tryk ind i en graf og aflæse hældningen.

Men hvordan viser jeg udtrykket for N2O5?

Vedhæftet fil: fysisk kemi.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #1
11. september 2016 af mathon

Brugbart svar (0)

Svar #2
11. september 2016 af mathon

For 1.ordensreaktionen
gælder den lineære sammenhæng:

$\ln\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_t \right )=-k\cdot t\ln\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_0 \right )$

$\ln(10)\cdot \log\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_t \right )=-k\cdot t+\ln(10)\cdot \log\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_0 \right )$

   $\log\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_t \right )=-\frac{k}{\ln(10)}\cdot t+ \log\left ( \left ( p_{N_2O_5} \right )_0 \right )$ som grafisk er en ret linje
  på enkeltlogaritmisk papir

Hastighedskonstanten findes ved at multiplicere den aflæste hældningskoefficient med $-\ln(10).$

Svar #3
11. september 2016 af TineS94 (Slettet)

Jeg er ikke helt med på det du skriver.. Har ikke mødt den ligning til forlæsning før.

Skal jeg så skrive noget ind for pN2O5 og lade k stå som variabel når jeg tegner grafen?

Men til at starte med vil jeg gerne vide hvordan jeg viser at udtrykket er gældende. :)

Brugbart svar (0)

Svar #4
11. september 2016 af mathon

$\frac{\mathrm{d} \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ]}{\mathrm{d} t}=-k\cdot \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ]$

$\frac{1}{RT}\cdot \frac{\mathrm{d} \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ]}{\mathrm{d} t}=-k\cdot\frac{1}{RT}\cdot \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ]$

$\frac{\mathrm{d}\left (\frac{1}{RT}\cdot \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ] \right )}{\mathrm{d} t}=-k\cdot\left (\frac{1}{RT}\cdot \left [ N_2O_5\, _{\textit{(g)}} \right ] \right )$

$\frac{\mathrm{d} p_{N_2O_5\, _{\textit{(g)}}}}{\mathrm{d} t}=-k\cdot p_{N_2O_5}\, _{\textit{(g)}}$

da for en idealgas:

   $p\cdot V=n\cdot RT$
   $p=\frac{n}{V}\cdot RT$
   $p=\left [ gas \right ]\cdot RT$

$\frac{1}{RT}\cdot p=\left [ gas \right ]$

Brugbart svar (0)

Svar #5
11. september 2016 af mathon

aktiveringsenergien:

$E_a=R\cdot \ln\left ( \frac{42{,}3}{13{,}6} \right )\cdot \frac{ T_2\cdot T_1}{T_2-T_1}$

Brugbart svar (0)

Svar #6
12. september 2016 af mathon

da
   $k=A\cdot e^{\frac{-E_a}{RT}}$
hvoraf
   $k_2=A\cdot e^{\frac{-E_a}{RT_2}}$
   $k_1=A\cdot e^{\frac{-E_a}{RT_1}}$ som ved division
giver:
   $\frac{k_2}{k_1}= e^{\frac{-E_a}{RT_2}-\left ( -\frac{E_a}{RT_1} \right )}$ som logaritmeret
giver:
      $\ln\left (\frac{k_2}{k_1} \right )= -\frac{E_a}{R}\cdot\left ( \frac{1}{T_2}-\frac{1}{T_1} \right )$

$\ln\left (\frac{k_2}{k_1} \right )= -\frac{E_a}{R}\cdot\left ( \frac{T_1}{T_2\cdot T_1}-\frac{T_2}{T_2\cdot T_1} \right )$

$\ln\left (\frac{k_2}{k_1} \right )= \frac{E_a}{R}\cdot\left ( \frac{T_2-T_1}{T_2\cdot T_1} \right )$

$E_a= \ln\left (\frac{k_2}{k_1} \right )\cdot R\cdot \left ( \frac{T_2\cdot T_1} {T_2-T_1}\right )$

Skriv et svar til: Fysisk kemi: reaktionsorden og hastighedskonstant

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.