500℃ gas cyclopropane propene rate 6.7×10^(-4) s-1
The conversion of cyclopropane to propene
in the gas phase is a first-order reaction and
has a rate constant at 500℃ of 6.7×10^(-4) s^-1.
a) If the initial concentration of cyclopropane was 0.25 M,
what is the concentration after 8.8 min?
b) How long will it take for the concentration of cyclopropane
to decrease from 0.25 M to 0.15 M?
c) How long will it take to convert 74% of the starting material?
---------------------------------------------------
[ 블로그스팟 https://ywpop.blogspot.com/2023/11/500-gas-cyclopropane-propene-rate-6710.html ]
1차 반응 속도식
ln(C_t / C_0) = –k•t
( 참고 https://ywpop.tistory.com/26 )
a) If the initial concentration of cyclopropane was 0.25 M,
what is the concentration after 8.8 min?
ln(C_t / 0.25 M) = –(6.7×10^(-4) /s) (8.8×60 s)
C_t / 0.25 = e^[–(6.7×10^(-4)) (8.8×60)]
C_t = e^[–(6.7×10^(-4)) (8.8×60)] × 0.25
= 0.1755 M
= 0.18 M
b) How long will it take for the concentration of cyclopropane
to decrease from 0.25 M to 0.15 M?
ln(C_t / C_0) = –k•t
t = –ln(C_t / C_0) / k
= –ln(0.15 M / 0.25 M) / (6.7×10^(-4) /s)
= –ln(0.15 / 0.25) / (6.7×10^(-4))
= 762.43 s
762.43 / 60 = 12.707 min
= 13 min
c) How long will it take to convert 74% of the starting material?
초기 농도(양) = 100 이라 가정하면,
74% 전환되면,
100 – 74 = 26%
---> 남아있는 농도(양) = 26
t = –ln(C_t / C_0) / k
= –ln(26 / 100) / (6.7×10^(-4))
= 2010.56 s
2010.56 / 60 = 33.509 min
= 34 min
[참고] 1차 반응의 반감기
t_1/2 = 0.693 / k
---> 반감기 식에 농도 항이 없으므로,
---> 1차 반응의 반감기는 반응물의 초기 농도와 무관.
t_1/2 = 0.693 / (6.7×10^(-4) /s)
= 0.693 / (6.7×10^(-4))
= 1034.33 s
1034.33 / 60 = 17.239 min
= 17 min
Q. 초기 농도 0.50 M, 12분 후 농도
C_t = e^[–(6.7×10^(-4)) (12×60)] × 0.50
= 0.30865 M
= 0.31 M
Q. 0.30 M에서 0.15 M로 감소하는 시간 (= 반감기)
t = –ln(0.15 / 0.30) / (6.7×10^(-4))
= 1034.548 s
1034.548 / 60 = 17.2425 min
= 17 min
[키워드] 1차 반응 기준문서, 일차 반응 기준문서
'일반화학 > [14장] 화학반응 속도론' 카테고리의 다른 글
0차 반응 20초 동안 반응물 50% 소모 (0) | 2022.12.16 |
---|---|
시계 반응과 녹말 지시약. I2와 녹말의 반응 (0) | 2022.12.15 |
k 1.45 yr^-1 5.0×10^(-7) g/cm^3 (0) | 2022.12.14 |
일차 반응 반감기 90일 속도 상수 (0) | 2022.12.09 |
SO2Cl2(g) → SO2(g) + Cl2(g) 600 K rate 2.8×10^(-3) min-1 (0) | 2022.11.16 |
sucrose first order 6.17×10^-4 s^-1 35 °C H^+ 0.10 M (1) | 2022.11.12 |
sucrose water first order 6.17×10^(-4) s^-1 t_1/2 minute 3/4 (0) | 2022.11.09 |
속도 상수의 단위. rate constant unit (0) | 2022.11.05 |
댓글