Решение

Пример 2

Оксид азота (V) при 67ºС разлагается по уравнению: 2N₂O_{5 (г)} = 4NO_{2 (г)}+ O_{2 (г)} Зависимость концентрации реагента от времени описывается следующими данными:

τ, мин
С(N2O5),моль/л	1,000	0,705	0,497	0,349	0,246	0,173

 

Определите порядок реакции, константу скорости и период полураспада N₂O_{5 (г)}. Вычислите время, в течение которого концентрация образующегося NO₂ достигнет его ПДК_с.с., если начальная концентрация N₂O₅ равна 1 ммоль/м³. ПДК_с.с.(NO₂) = 0,085 мг/м³.

Предположим, что реакция имеет первый порядок, и определим константу скорости реакции методом подстановки.

0,350 мин^-1

0,350 мин^-1

0,351 мин^-1

0,351 мин^-1

0,351 мин^-1

Так как k ≈ const, то порядок реакции действительно первый.

мин^-1

мин

С(NO₂)_с.с. = 0,085/46 = 1,85 · 10^-3 ммоль/м³

Согласно уравнению реакции

ΔС(N₂O₅) = 0,5 ΔС(NO₂) = 0,5·1,85 ·10^-3 = 0,925 ·10^-3 ммоль/м³

С_τ(N₂O₅) = С₀ – ΔС = 1,0 – 0,925 ·10^-3 = 0,999075 ммоль/м³ мин = 0,026 мин = 1,6 с

 

Ответ: n = 1; k = 0,351 мин^-1; τ_0,5 = 1,97 мин; τ = 1,6 с.