N2O5의 분해반응. 67.0℃ rate = k[N2O5], k = 0.350 /min

N2O5의 분해반응. 67.0℃ rate = k[N2O5], k = 0.350 /min

 

 

N2O5의 분해반응이 67.0℃에서 일어날 때 다음 값을 구하시오.

N2O5(g) → 2NO2(g) + 1/2 O2(g)

rate = k[N2O5], k = 0.350 min^-1

a) 위 반응은 어떤 적분형 반응속도식을 사용해야 하는가?

b) 초기농도가 0.160 M일 때 4.00분 후의 농도는?

c) 농도가 0.160 M에서 0.100 M로 감소하는데 걸리는 시간은?

d) N2O5의 농도가 반으로 줄어드는데 걸리는 시간은?

 

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a) 위 반응은 어떤 적분형 반응속도식을 사용해야 하는가?

 

rate = k[N2O5]

---> 반응 차수 = 1.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/30 )

---> 1차 반응.

 

 

 

▶ 1차 반응의 적분형 속도 법칙

ln([A]_t / [A]_0) = -k•t

( 참고 https://ywpop.tistory.com/26 )

 

 

 

 

b) 초기농도가 0.160 M일 때 4.00분 후의 농도는?

 

ln([A]_t / [A]_0) = -k•t

ln([A]_t / 0.160 M) = -(0.350 /min) (4.00 min)

[A]_t / 0.160 = e^[-(0.350) (4.00)]

 

[A]_t = e^[-(0.350) (4.00)] × 0.160

= 0.0395 M

 

 

 

 

c) 농도가 0.160 M에서 0.100 M로 감소하는데 걸리는 시간은?

 

ln([A]_t / [A]_0) = -k•t

ln(0.100 / 0.160) = -(0.350)•t

 

t = ln(0.100 / 0.160) / (-(0.350))

= 1.34 min

 

 

 

 

d) N2O5의 농도가 반으로 줄어드는데 걸리는 시간은?

 

ln([A]_t / [A]_0) = -k•t

ln(0.500 / 1.00) = -(0.350)•t

 

t = ln(0.500 / 1.00) / (-(0.350))

= 1.98 min

 

 

 

또는

▶ 1차 반응의 반감기

t_1/2 = 0.693 / k

= 0.693 / 0.350

= 1.98 min

 

( 참고: 1차 반응의 반감기는 반응물의 초기농도와 무관하다. )

 

 

 

 

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