4PH3 → P4 + 6H2 680℃ 35 sec 95%

4PH3 → P4 + 6H2 680℃ 35 sec 95%

 

 

포스핀(PH3)이 인과 수소로 열분해 되는 반응은 일차 반응이다.

4PH3 → P4 + 6H2

 

이 반응의 반감기가 680℃에서 35초일 때, 다음을 계산하시오.

a) 반응의 일차 속도 상수

b) 포스핀의 95%가 분해될 때까지 걸리는 시간

 

 

The thermal decomposition of phosphine (PH3)

into phosphorus and molecular hydrogen is

a first-order reaction: 4PH3(g) → P4(g) + 6H2(g)

 

The half-life of the reaction is 35.0 s at 680°C. Calculate

a) the first-order rate constant for the reaction and

b) the time required for 95% of the phosphine to decompose.

 

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a) the first-order rate constant for the reaction.

 

일차 반응의 속도식

rate = k[PH3]

 

 

 

t_1/2 = ln2 / k = 0.693 / k

( 참고 https://ywpop.tistory.com/26 )

 

k = 0.693 / 35.0 s

= 0.0198 /s

 

 

 

 

b) the time required for 95% of the phosphine to decompose.

 

t초 후 95% 포스핀 분해 = t초 후 5% 포스핀 남음.

---> [PH3]_t = 0.05[PH3]_0

 

 

 

ln( [PH3]_t / [PH3]_0 ) = -kt

ln( 0.05[PH3]_0 / [PH3]_0 ) = -kt

ln( 0.05 ) = -kt

 

t = -ln(0.05) / k

= -ln(0.05) / (0.0198 /s)

= 151 s

 

 

 

 

[키워드] 반감기 기준문서, 포스핀 열분해 기준문서