Можно просто формулы для решения Сколько времени необходимо для прохождения на 70% реакции первого порядка, если за 10 минут концентрация исходного вещества изменяется на 50%. Начальные концентрации исходных веществ одинаковые и равны 5 моль/л.
Для решения данной задачи используем уравнение скорости реакции первого порядка: ln([A]0[A])=kt \ln{\left(\frac{[A]_0}{[A]}\right)} = kt ln([A][A]0)=kt
Где: [A]0 [A]_0 [A]0 - начальная концентрация исходного вещества, [A] [A] [A] - концентрация исходного вещества в процессе реакции, k k k - константа скорости реакции, t t t - время реакции.
Из условия задачи знаем, что при прохождении реакции на 50% концентрация исходного вещества уменьшилась с 5 моль/л до 2.5 моль/л. Тогда: ln(52.5)=k⋅10 \ln{\left(\frac{5}{2.5}\right)} = k \cdot 10 ln(2.55)=k⋅10ln2=10k \ln{2} = 10k ln2=10kk=ln210 k = \frac{\ln{2}}{10} k=10ln2
Теперь можем использовать уравнение скорости для определения времени, необходимого для прохождения на 70% реакции: ln(50.3⋅5)=ln210⋅t \ln{\left(\frac{5}{0.3 \cdot 5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ln(0.3⋅55)=10ln2⋅tln(51.5)=ln210⋅t \ln{\left(\frac{5}{1.5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ln(1.55)=10ln2⋅tln3.33=0.0693⋅t \ln{3.33} = 0.0693 \cdot t ln3.33=0.0693⋅tt=ln3.330.0693 t = \frac{\ln{3.33}}{0.0693} t=0.0693ln3.33
Подставив значение логарифма в калькулятор, получим: t≈52.5 минуты t \approx 52.5 \, \text{минуты} t≈52.5минуты
Итак, для прохождения на 70% реакции первого порядка при начальной концентрации 5 моль/л потребуется примерно 52.5 минуты.
Для решения данной задачи используем уравнение скорости реакции первого порядка:
ln([A]0[A])=kt \ln{\left(\frac{[A]_0}{[A]}\right)} = kt ln([A][A]0 )=kt
Где:
[A]0 [A]_0 [A]0 - начальная концентрация исходного вещества,
[A] [A] [A] - концентрация исходного вещества в процессе реакции,
k k k - константа скорости реакции,
t t t - время реакции.
Из условия задачи знаем, что при прохождении реакции на 50% концентрация исходного вещества уменьшилась с 5 моль/л до 2.5 моль/л. Тогда:
ln(52.5)=k⋅10 \ln{\left(\frac{5}{2.5}\right)} = k \cdot 10 ln(2.55 )=k⋅10 ln2=10k \ln{2} = 10k ln2=10k k=ln210 k = \frac{\ln{2}}{10} k=10ln2
Теперь можем использовать уравнение скорости для определения времени, необходимого для прохождения на 70% реакции:
ln(50.3⋅5)=ln210⋅t \ln{\left(\frac{5}{0.3 \cdot 5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ln(0.3⋅55 )=10ln2 ⋅t ln(51.5)=ln210⋅t \ln{\left(\frac{5}{1.5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ln(1.55 )=10ln2 ⋅t ln3.33=0.0693⋅t \ln{3.33} = 0.0693 \cdot t ln3.33=0.0693⋅t t=ln3.330.0693 t = \frac{\ln{3.33}}{0.0693} t=0.0693ln3.33
Подставив значение логарифма в калькулятор, получим:
t≈52.5 минуты t \approx 52.5 \, \text{минуты} t≈52.5минуты
Итак, для прохождения на 70% реакции первого порядка при начальной концентрации 5 моль/л потребуется примерно 52.5 минуты.