Question

Вычислить начальную концентрацию вещества, если конечная концентрация этого вещества через 5 минут после начала реакции стала 2,5 моль/л при скорости реакции 0,4 моль/л-мин.​

Answer 1

Ответ:

4,3 моль/л

Объяснение:

t=5 мин. = 300 с

0,006 моль/л-с*300 с = 1,8 моль/л  *0,4 моль-мин перевел в секунды*

с=2,5 моль/л+1,8 моль/л = 4,3 моль/л

Ответ: 4,3 моль/л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать уравнение скорости реакции и рассмотреть химическую реакцию, которая происходит. Общее уравнение скорости химической реакции может быть представлено следующим образом:

\[ \text{реакция} \quad aA + bB \rightarrow cC + dD \]

где \(a\), \(b\), \(c\), \(d\) - коэффициенты стехиометрии соответствующих реагентов и продуктов. Скорость реакции можно выразить как:

\[ -\frac{1}{a}\frac{d[A]}{dt} = -\frac{1}{b}\frac{d[B]}{dt} = \frac{1}{c}\frac{d[C]}{dt} = \frac{1}{d}\frac{d[D]}{dt} \]

где \([A]\), \([B]\), \([C]\), \([D]\) - концентрации соответствующих веществ.

Если предположить, что у нас есть простая реакция первого порядка:

\[ A \rightarrow B \]

Тогда уравнение скорости принимает форму:

\[ -\frac{d[A]}{dt} = k[A] \]

где \(k\) - константа скорости реакции.

Интегрируя это уравнение, получим:

\[ \ln([A]_t) = -kt + \ln([A]_0) \]

где \([A]_t\) - концентрация A в момент времени \(t\), \([A]_0\) - начальная концентрация A.

Теперь, если через 5 минут конечная концентрация \([A]_t\) составляет 2,5 моль/л, а скорость реакции \(k\) равна 0,4 моль/л-мин, мы можем использовать эту информацию для определения начальной концентрации \([A]_0\).

Подставим значения в уравнение:

\[ \ln(2.5) = -0.4 \times 5 + \ln([A]_0) \]

Решив это уравнение, найдем начальную концентрацию \([A]_0\). Сначала рассчитаем правую часть уравнения:

\[ -0.4 \times 5 = -2 \]

Теперь выразим \(\ln([A]_0)\):

\[ \ln([A]_0) = \ln(2.5) + 2 \]

Используя свойства натурального логарифма, вычислим \(\ln(2.5) + 2\). После этого, применяя обратную операцию экспоненциации, найдем начальную концентрацию:

\[ [A]_0 = e^{\ln(2.5) + 2} \]

\[ [A]_0 \approx e^{1.225 + 2} \]

\[ [A]_0 \approx e^{3.225} \]

\[ [A]_0 \approx 25.142 \]

Таким образом, начальная концентрация вещества примерно равна 25.142 моль/л.