Можно просто формулы для решения Сколько времени необходимо для прохождения на 70% реакции первого порядка, если за 10 минут концентрация исходного вещества изменяется на 50%. Начальные концентрации исходных веществ одинаковые и равны 5 моль/л.
Для решения данной задачи используем уравнение скорости реакции первого порядка: [ \ln{\left(\frac{[A]_0}{[A]}\right)} = kt ]
Где: [ [A]_0 ] - начальная концентрация исходного вещества, [ [A] ] - концентрация исходного вещества в процессе реакции, ( k ) - константа скорости реакции, ( t ) - время реакции.
Из условия задачи знаем, что при прохождении реакции на 50% концентрация исходного вещества уменьшилась с 5 моль/л до 2.5 моль/л. Тогда: [ \ln{\left(\frac{5}{2.5}\right)} = k \cdot 10 ] [ \ln{2} = 10k ] [ k = \frac{\ln{2}}{10} ]
Теперь можем использовать уравнение скорости для определения времени, необходимого для прохождения на 70% реакции: [ \ln{\left(\frac{5}{0.3 \cdot 5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ] [ \ln{\left(\frac{5}{1.5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ] [ \ln{3.33} = 0.0693 \cdot t ] [ t = \frac{\ln{3.33}}{0.0693} ]
Подставив значение логарифма в калькулятор, получим: [ t \approx 52.5 \, \text{минуты} ]
Итак, для прохождения на 70% реакции первого порядка при начальной концентрации 5 моль/л потребуется примерно 52.5 минуты.
Для решения данной задачи используем уравнение скорости реакции первого порядка:
[ \ln{\left(\frac{[A]_0}{[A]}\right)} = kt ]
Где:
[ [A]_0 ] - начальная концентрация исходного вещества,
[ [A] ] - концентрация исходного вещества в процессе реакции,
( k ) - константа скорости реакции,
( t ) - время реакции.
Из условия задачи знаем, что при прохождении реакции на 50% концентрация исходного вещества уменьшилась с 5 моль/л до 2.5 моль/л. Тогда:
[ \ln{\left(\frac{5}{2.5}\right)} = k \cdot 10 ]
[ \ln{2} = 10k ]
[ k = \frac{\ln{2}}{10} ]
Теперь можем использовать уравнение скорости для определения времени, необходимого для прохождения на 70% реакции:
[ \ln{\left(\frac{5}{0.3 \cdot 5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ]
[ \ln{\left(\frac{5}{1.5}\right)} = \frac{\ln{2}}{10} \cdot t ]
[ \ln{3.33} = 0.0693 \cdot t ]
[ t = \frac{\ln{3.33}}{0.0693} ]
Подставив значение логарифма в калькулятор, получим:
[ t \approx 52.5 \, \text{минуты} ]
Итак, для прохождения на 70% реакции первого порядка при начальной концентрации 5 моль/л потребуется примерно 52.5 минуты.