Równanie kinetyczne wyznacza się doświadczalnie. W tym celu dokonuje się wielokrotnego pomiaru szybkości reakcji przy zmianie stężenia tylko jednego z reagentów. Takie postępowanie pozwala określić, jak zmiana stężenia wpływa na wartość szybkości reakcji. Przeprowadzono trzy doświadczenia, w których określono początkową szybkość reakcji przebiegającej w temperaturze według równania:
Równanie kinetyczne przedstawionego procesu ma postać:
Wartości stężenia jonów i oraz uzyskane wartości początkowej szybkości zaniku jonów podano w poniższej tabeli. Przedstawione dane pozwoliły określić współczynniki i w równaniu kinetycznym tej reakcji.
| Doświadczenie | Początkowe stężenie , | Początkowe stężenie , | Początkowa szybkość, |
|---|---|---|---|
| 1. | 0,15 | 0,21 | 1,14 |
| 2. | 0,22 | 0,21 | 1,70 |
| 3. | 0,22 | 0,12 | 0,98 |
Na podstawie: L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa 2004.
Oblicz szybkość reakcji (wyrażoną w jednostce: ) w doświadczeniu 1. w chwili, gdy w wyniku zachodzącej reakcji stężenie jonów obniży się do wartości .
Przykładowe rozwiązanie:
Wyznaczenie wykładników w równaniu kinetycznym .
Na podstawie doświadczeń 1. i 2.:
Na podstawie doświadczeń 2. i 3.:
Równanie kinetyczne:
Stała szybkości reakcji (na przykładzie doświadczenia 1.):
Szybkość reakcji w doświadczeniu 1. w chwili, gdy stężenie jonów
Uwaga: Zdający może obliczyć stałą szybkości reakcji dla dowolnego doświadczenia lub wyliczyć trzy wartości i je uśrednić. Należy zwrócić uwagę na zależność wyniku liczbowego od przyjętych zaokrągleń. Za poprawny należy uznać każdy wynik będący konsekwencją zastosowanej poprawnej metody i poprawnych obliczeń.
4 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego (określenie wykładników i ) do obliczenia szybkości reakcji i poprawne obliczenie szybkości reakcji w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów
Porównujesz swoje rozwiązanie z kluczem? Maturownik+ oceni je analizą AI, policzy punkty wg schematu i zapisze Twoje błędy w kompendium.
Policz na kartce jak na maturze, odsłoń klucz i porównaj. Potem odhacz, żeby wiedzieć, co masz już za sobą.
ZrobioneOdhaczanie zapisuje się na Twoim koncie, więc wymaga darmowego konta. Zajmuje chwilę i wracasz do tego samego zadania.
3 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego do obliczenia szybkości reakcji w doświadczeniu 1. w tym momencie, ale popełnienie błędów rachunkowych ALBO zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego do obliczenia stałej szybkości reakcji oraz uwzględnienie stechiometrii reakcji i poprawne obliczenie stężenia jonów w doświadczeniu 1. w tym momencie i podanie poprawnego wyniku.
2 pkt – zastosowanie poprawnie wyznaczonego równania kinetycznego do obliczenia stałej szybkości reakcji ALBO poprawne wyznaczenie równania kinetycznego (określenie wykładników i ) i poprawne obliczenie stężenia jonów w doświadczeniu 1. w tym momencie.
1 pkt – uwzględnienie stechiometrii reakcji i poprawne obliczenie stężenia jonów w doświadczeniu 1. w momencie, w którym stężenie jonów osiągnie wartość i podanie wyniku ALBO poprawne napisanie równania kinetycznego opisanej reakcji (poprawne określenie wykładników i ).
0 pkt – zastosowanie błędnej metody rozwiązania LUB brak ustalenia równania kinetycznego albo brak rozwiązania.