Een eerste orde reactie duurt 100 minuten voor voltooiing van 60 Ontleding van 60% van de reactie vindt de tijd wanneer 90% van de reactie voltooid is?

Een eerste orde reactie duurt 100 minuten voor voltooiing van 60 Ontleding van 60% van de reactie vindt de tijd wanneer 90% van de reactie voltooid is?
Anonim

Antwoord:

Ongeveer #251.3# notulen.

Uitleg:

De exponentiële vervalfunctie modelleert het aantal mol reactanten dat op een bepaald moment achterblijft in eerste orde reacties. De volgende verklaring berekent de vervalconstante van de reactie van de gegeven omstandigheden, dus zoek de tijd die nodig is om de reactie te bereiken #90%# voltooiing.

Laat het aantal mol reactanten blijven #n (t) #, een functie met betrekking tot tijd.

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

waar # N_0 # de initiële hoeveelheid reactiedeeltjes en # Lambda # de vervalconstante. De waarde # Lambda # kan worden berekend uit het aantal mol reactanten dat op een bepaald moment is achtergelaten. De vraag stelt dat er zijn #(1-60%)=40%=0.40# van reactantdeeltjes op tijd verlaten # t = 100 kleur (wit) (l) "min" #. Letting # n_0 = 1 kleur (wit) (l) "mol" #,

# 1,00 kleur (wit) (l) "mol" * e ^ (- lambda * 100 kleur (wit) (l) "min") = 0,40 kleur (wit) (l) "mol" #

# -lambda * 100 kleur (wit) (l) "min" = ln ((0,40 kleur (wit) (l) kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("mol")))) / (1,00 kleur (wit) (l) kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("mol"))))) #

daarom #lambda = - (ln (0.40)) / (100 kleuren (wit) (l) "min") ~~ 9.162 * 10 ^ (- 3) kleur (wit) (l) "min" ^ (- 1) #

Laat #n (t) = (1-90%) * 1,00 kleur (wit) (l) "mol" = 0,10 kleur (wit) (l) "mol" # en oplossen voor #color (donkerblauw) (t) #:

# 1.00 kleur (wit) (l) "mol" * e ^ (- lambda * kleur (donkerblauw) (t)) = 0.10 kleur (wit) (l) "mol" #

# -lambda * kleur (donkerblauw) (t) = ln ((0,10 kleur (wit) (l) kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("mol")))) / (1,00 kleur (wit) (l) kleur (rood) (annuleren (kleur (zwart) ("mol"))))) #

#t = - (ln (0.10)) / (lambda) = - (ln (0.10)) / (9.162 * 10 ^ (- 3) kleur (wit) (l) "min" ^ (- 1)) = 251.3 kleur (wit) (l) "min" #

Dat wil zeggen: het duurt ongeveer #251.3# minuten voordat de reactie is voltooid #90%#.

Zie ook

Er is een mooie verklaring voor de uitdrukking van het aantal mol reactantdeeltjes dat op tijd overblijft # T # op Chemie LibreText. Zie