Zadanie 1
poziom trudności: trudne
W temperaturze 298K tlenek azotu(V) ulega całkowitemu nieodwracalnemu rozkładowi do tlenku azotu(III) i tlenu. Z dobrym przybliżeniem proces ten można opisać za pomocą równania kinetycznego pierwszego rzędu. W celu wyznaczenia wartości stałej szybkości k tej reakcji przeprowadzono następujący eksperyment:
Do odpompowanego reaktora (praktycznie nie zawierającego wewnątrz żadnego gazu), który był termostatowany w temperaturze 298K szybko wprowadzono pewną ilość czystego tlenku azotu(V).
Po upływie 1*10⁴ sekundy od momentu wprowadzenia tlenku azotu(V) zmierzono ciśnienie gazów w reaktorze i otrzymano wartość 68,9 Pa.
Następnie pomiar ciśnienia przeprowadzony po upływie 3*10⁴ sekundy od momentu wprowadzenia tlenku azotu(V) dał wynik 94,2 Pa, a po upływie jednego tygodnia 120,3 Pa.
Dalsza obserwacja układu pokazała, że ciśnienie w reaktorze praktycznie już nie rośnie.
Pytania do zadania:
a) Napisz równanie reakcji tlenku azotu(V)
b) Oblicz ciśnienie cząstkowe tlenku azotu(V) po upływie 1*10⁴ sekundy oraz po upływie 3*10⁴ sekundy od momentu wprowadzenia tego gazu do reaktora.
c) Oblicz stałą szybkości k reakcji tlenku azotu(V) (rozkładu) w temperaturze 298K oraz ciśnienie cząsteczkowe tlenku azotu(V) po upływie 1*10³ od momentu rozpoczęcia tej reakcji.