Stężenie substratu A w czasie 20 minutowej reakcji zmniejszyło się z 0,05mol/dm³ do 0,03mol/dm³. Oblicz średnią szybkość tej reakcji.

[Wakacyjna lista wyzwań (2021) ; 153]


Odpowiedź :

Witaj :)

Szybkość reakcji chemicznej to zmiana stężenia substratu lub produktu w jednostce czasu.

Wzory służące do obliczenia szybkości reakcji to:

[tex]\LARGE \boxed {v=\frac{dC}{dt} \ dla \ produktu\ reakcji\ (1)}[/tex]

[tex]\LARGE \boxed {v=-\frac{dC}{dt}\ dla\ substratu\ reakcji\ (2) }[/tex]

gdzie:

v - szybkość reakcji chemicznej w czasie t [tex][\frac{mol}{dm^3\cdot s}][/tex]

dC - zmiana stężenia produktu lub substratu reakcji [tex][\frac{mol}{dm^3}][/tex]

dt - czas trwania reakcji chemicznej [s]

UWAGA!!! - powyższe wzory można używać zakładając, że zachodzące reakcje biegną tylko w jednym kierunku (są nieodwracalnymi procesami chemicznymi).

Powyższe wzory różnią się znakiem, ze względu na to, iż podczas reakcji chemicznej substratu ubywa a produktu przybywa.

DANE Z ZADANIA:

[tex]dC = 0,03\frac{mol}{dm^3} -0,05\frac{mol}{dm^3}= -0,02\frac{mol}{dm^3} \\\\dt= 20min= 20\cdot 60s=1200s[/tex]

Mamy obliczyć szybkość reakcji dla substratu, więc korzystamy ze wzoru (2)

[tex]v=-\frac{dC}{dt} \\\\v=-\frac{-0,02\frac{mol}{dm^3} }{1200s} \\\\v= \frac{0,02\frac{mol}{dm^3} }{1200s} \\\\v= 0,00001667\frac{mol}{dm^3\cdot s} =1,67\cdot 10^{-5}\frac{mol}{dm^3\cdot s}[/tex]

[tex]\huge \boxed {Odp.: v=1,67\cdot 10^{-5} \frac{mol}{dm^3\cdot s} }[/tex]