En førsteordensreaktion tager 100 minutter til færdiggørelse af 60 Dekomponering af 60% reaktion finder den tid, hvor 90% af reaktionen er færdig?

En førsteordensreaktion tager 100 minutter til færdiggørelse af 60 Dekomponering af 60% reaktion finder den tid, hvor 90% af reaktionen er færdig?
Anonim

Svar:

Rundt regnet #251.3# minutter.

Forklaring:

Den eksponentielle henfaldsfunktion modellerer antallet af mol reaktanter, der forbliver på et givet tidspunkt i første række reaktioner. Den følgende forklaring beregner nedbrydningskonstanten for reaktionen fra de givne betingelser, og dermed find den tid det tager for reaktionen at nå #90%# færdiggørelse.

Lad antallet af mol reaktanter tilbageværende være #n (t) #, en funktion med hensyn til tid.

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

hvor # N_0 # den indledende mængde reaktantpartikler og # Lambda # forfaldet konstant. Værdien # Lambda # kan beregnes ud fra antallet af mol reaktanter, der er tilbage på et givet tidspunkt. Spørgsmålet siger, at der er #(1-60%)=40%=0.40# af reaktantpartikler tilbage i tiden # t = 100 farve (hvid) (l) "min" #. lade # n_0 = 1 farve (hvid) (l) "mol" #,

# 1.00 farve (hvid) (l) "mol" * e ^ (- lambda * 100 farve (hvid) (l) "min") = 0,40 farve (hvid)

# -lambda * 100 farve (hvid) (l) "min" = ln ((0.40 farve (hvid) (l) farve (rød) (hvid) (l) farve (rød) (annullere (farve (sort) ("mol"))))) #

Derfor # lambda = - (ln (0.40)) / (100 farve (hvid) (l) "min") ~ ~ 9.162 * 10 ^ (- 3) farve (hvid)

Lade # 1 (t) = (1-90%) * 1,00 farve (hvid) (l) "mol" = 0,10 farve (hvid) (l) "mol" og løse for #COLOR (mørkeblå) (t) #:

# 1.00 farve (hvid) (l) "mol" * e ^ (- lambda * farve (mørkblå) (t)) = 0,10 farve (hvid) (l) "mol"

# -lambda * farve (mørkblå) (t) = ln ((0.10 farve (hvid) (l) farve (rød) (annuller (farve (sort) ("mol")))) l) farve (rød) (annullere (farve (sort) ("mol"))))) #

# 1 = - (ln (0,10)) / (lambda) = - (ln (0,10)) / (9,162 * 10 ^ (-3) farve (hvid) (l) "min" ^ (- 1)) = 251,3 farve (hvid) (l) "min" #

Det er: det tager ca. #251.3# minutter for reaktionen at fuldføre med #90%#.

Se også

Der er en præcis forklaring på udtrykket af antallet af mol reaktantpartikler, der forbliver til tiden # T # on Chemistry LibreText. Se