Zadanie 8.
Treść
Zbadano, jak w warunkach izotermicznych ($T = \text{const}$) stężenia reagentów X i Y wpływają na szybkość reakcji chemicznej:
$\ce{X (g) + Y (g) -> XY (g)}$
Ogólne równanie kinetyczne opisanej reakcji ma postać:
$v = k \cdot c_{\ce X}^{a} \cdot c_{\ce Y}^{b}$
Ustalono, że:
- stężenie reagenta X nie ma wpływu na szybkość reakcji
- szybkość reakcji zależy od stężenia reagenta Y w sposób przedstawiony na wykresie.
Uzupełnij zdania. Zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.
Dla opisanej reakcji wartość liczbowa wykładnika a w równaniu kinetycznym jest równa (0 / 1 / 2), natomiast wykładnika b jest równa (1 / 2 / 3). Jeżeli w warunkach izotermicznych pojemność reaktora, w którym jest prowadzona reakcja, zostanie zwiększona, to szybkość reakcji (wzrośnie / zmaleje / nie ulegnie zmianie).
Pokaż odpowiedź
Wymagania określone w podstawie programowej
I. Pozyskiwanie, przetwarzanie i tworzenie informacji. Zdający: 1) […] przetwarza informacje z różnorodnych źródeł.
II. Rozumowanie i zastosowanie nabytej wiedzy do rozwiązywania problemów. Zdający: 5) wykorzystuje wiedzę i dostępne informacje do rozwiązywania problemów chemicznych […].
IV. Kinetyka i statyka chemiczna. Energetyka reakcji chemicznych. Zdający: 2) przewiduje wpływ: stężenia (ciśnienia) substratów […] na szybkość reakcji; 3) […] na podstawie danych doświadczalnych ilustrujących związek między stężeniem substratu a szybkością reakcji określa rząd reakcji i pisze równanie kinetyczne.
Zasady oceniania 1 pkt – poprawne uzupełnienie dwóch zdań. 0 pkt – rozwiązanie niespełniające powyższego kryterium albo brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
Dla opisanej reakcji wartość liczbowa wykładnika a w równaniu kinetycznym jest równa (0 / 1 / 2) (stężenie X nie wpływa na szybkość reakcji), natomiast wykładnika b jest równa (1 / 2 / 3) (krzywa sześcienna – szybkość rośnie proporcjonalnie do trzeciej potęgi stężenia Y). Jeżeli w warunkach izotermicznych pojemność reaktora, w którym prowadzona jest reakcja zostanie zwiększona, to szybkość reakcji (wzrośnie / zmaleje / nie ulegnie zmianie) (zwiększenie objętości reaktora zmniejsza stężenia reagentów).