Question

При цементации меди на никелевом порошке за время τ1= 15 мин и время τ2 = 60 мин остаточное содержание меди в растворе составило соответственно 2,78 и 0,11 г/л. Определить исходное содержание меди в растворе, если кинетика процесса описывается уравнением первого порядка: K=1/t lg (Co /Ct) .Помогите решить задачу!

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

A = A0*e^(-k*t) - общее уравнение

A1 = A0*e^(-k*t1)

A2 = A0*e^(-k*t2)

A1/A2=e^(-k*t1+k*t2)

ln(A1/A2)=k*(t2-t1)

k=ln(A1/A2)/(t2-t1)=ln(2,78/0,11)/(60-15)=3,229/45=0,07177

A0=A1*e^(k*t1)=2,78*e^(0,07177*15)=8,158 г/л - это ответ

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение первого порядка кинетики реакции и известные данные о времени и концентрации меди в растворе.

Уравнение первого порядка кинетики выглядит следующим образом:

K = (1 / t) * ln(C₀ / Cₜ)

где: K - скорость реакции первого порядка t - время реакции (в данном случае в минутах) C₀ - начальная концентрация меди в растворе Cₜ - концентрация меди в растворе в момент времени t

Известно, что для τ₁ = 15 мин, C₁ = 2,78 г/л, и для τ₂ = 60 мин, C₂ = 0,11 г/л.

Мы можем записать два уравнения на основе уравнения первого порядка:

1. K = (1 / 15) * ln(C₀ / 2,78)
2. K = (1 / 60) * ln(C₀ / 0,11)

Теперь мы можем решить эти два уравнения относительно K:

1. K = (1 / 15) * ln(C₀ / 2,78)
2. K = (1 / 60) * ln(C₀ / 0,11)

Теперь мы можем приравнять оба значения K:

(1 / 15) * ln(C₀ / 2,78) = (1 / 60) * ln(C₀ / 0,11)

Чтобы избавиться от логарифмов, можно применить свойство логарифма, которое гласит, что ln(a) - ln(b) = ln(a/b):

(1 / 15) * ln(C₀ / 2,78) - (1 / 60) * ln(C₀ / 0,11) = 0

Теперь, мы можем объединить логарифмы в одном выражении:

(1 / 15) * ln((C₀ / 2,78) / (C₀ / 0,11)) = 0

Теперь упростим выражение:

ln((C₀ / 2,78) / (C₀ / 0,11)) = 0

Используя свойство логарифма ln(a) - ln(b) = ln(a/b), мы получаем:

ln(0,11 / 2,78) = 0

Теперь, возведем обе стороны уравнения в экспоненту:

0,11 / 2,78 = 1

Теперь мы можем решить это уравнение:

0,11 / 2,78 = 1

0,11 = 2,78

Таким образом, у нас есть противоречие в уравнениях, и решение задачи невозможно. Возможно, в задаче допущена ошибка, так как нет корректного решения для определения начальной концентрации меди в растворе на основе предоставленных данных.