Физическая химия: Сборник задач домашних заданий по курсам «Физическая химия (2 часть)» и «Экспериментальное исследование физико-химических закономерностей» для студентов химико-технологического факультета и факультета строительного материаловедения (стр. 9 )

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	40000	48880	56440	62880	68370

Полагая, что реакция описывается уравнением первого порядка, выразите константу скорости реакции через общее давление и рассчитайте ее величину.

3. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость гидролиза карбобензилоксиглицилфенилаланина под действием карбоксипептидазы по данным о начальной скорости гидролиза wo, моль/(л×с) от концентрации субстрата , моль/л.

1/wo×105, моль/(л×с)	2,0	3,8	5,8	9,0	10,5
×103, моль/л	250	41,7	20,8	11,4	9,6

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму себациновой кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор иодистого серебра и водородного электрода, погруженного в 0,01 моль/л раствор масляной кислоты (давление газообразного водорода 0,4 атм).

6. При 313 К был составлен гальванический элемент

и при различных значениях концентрации раствора соляной кислоты (d,моль/кг) измерена его ЭДС (Е, В). Найдите по этим данным величину среднего ионного коэффициента активности в растворе соляной кислоты концентрации 0,04 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,586	0,549	0,501	0,465	0,430	0,383	0,348	0,313	0,264

Вариант 13

Обязательное домашнее задание

1. Для гомогенной реакции, протекающей согласно стехиометрическому уравнению 2A ® B имеются данные по зависимости концентрации вещества A (в моль/м3) от времени (в мин). Постройте кинетическую кривую cA = f(t). Определите графически по кинетической кривой, а также по зависимостям в соответствующих координатах (интегральным методом), к какому порядку – первому или второму, относится данная реакция, определите величину константы скорости реакции и время полупревращения.

t, мин	0	20	40	60	80	120	140	160	180	220
cA,моль/м3 моль/м3	500	345	270	222	189	143	125	114	105	90

2. Реакция омыления этилацетата щелочью относится к реакциям второго порядка. По данным, приведенным в таблице, определите величины констант скоростей этой реакции при указанных температурах и энергию активации.

		273 К	298 К
Время, , мин	0	20	20
Концентрация эфира, , моль/м3	25	11,8	1,4
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	26,8	16,4

3. Последовательная реакция первого порядка протекает по схеме

Начальная концентрация вещества А равна 1,5 моль/л, константы скоростей стадий, соответственно, k1 = 0,1 мин-1 , k2 = 0,07 мин-1. Найти графически и аналитически коэффициенты максимума на кинетической кривой промежуточного вещества.

4. Запишите уравнения ионных равновесий, найдите концентрацию всех типов частиц и рассчитайте величину рН

а) в водном растворе фенилуксусной кислоты, концентрации 15 моль/м3;

б) в водном растворе азотнокислого аммония, концентрации 0,01 моль/л.

5. Определите при 298 К растворимость гидроксида магния

а) в воде; б) в водном растворе гидроксида калия, 0,1 моль/л;

в) в водном растворе нитрата калия 0,2 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора хлоруксусной кислоты (концентрации 0,003 моль/л) составляет 17,5 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Ниже приведены схематично два электрода.

Ag, AgBr çBr - Fe3+çFe

0,1 моль/л = 0,07 моль/л

Укажите, к какому типу они относятся, составьте из них гальванический элемент (схема), запишите уравнения электродных реакций и итоговую реакцию. Вычислите при 298 К электродвижущую силу гальванического элемента.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для гомогенной реакции A1 + A2 +A3 = B дана зависимость концентрации вещества A1 ( в моль/м3 ) от времени ( в мин) при начальных концентрациях A2 и A3 значительно превышающих начальную концентрацию вещества A1 .

Постройте кинетическую кривую и определите по ней дифференциальным методом частный порядок реакции по веществу A1 и эффективную константу скорости реакции.

Время, мин	0	10	20	30	40	50	60	70
Концентрация, моль/м3	200	155	110	75	50	27	15	4

2. Для реакции, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме, согласно стехиометрическому уравнению A = B + C дана зависимость общего давления газовой смеси от времени.

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	41000	46189	50710	54660	58115

Полагая, что реакция описывается уравнением первого порядка, выразите константу скорости реакции через общее давление и рассчитайте ее величину.

3. Известны начальные скорости wo, моль/(л×с) разложения гидроперекиси тетралина под действием фермента на субстрат для ряда концентраций субстрата , моль/л. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость каталитического разложения гидроперекиси тетралина по этим данным

wo×105, моль/(л×с)	4,2	3,2	2,6	1,8	0,8
, моль/л	0,840	0,110	0,060	0,030	0,009

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму азотноватистой кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор хлористого серебра и водородного электрода, погруженного в 0,04 моль/л раствор молочной кислоты (давление газообразного водорода 0,7 атм).

6. При 303 К был составлен гальванический элемент

и при различных значениях концентрации раствора соляной кислоты (d,моль/кг) измерена его ЭДС (Е, В). Найдите по этим данным величину среднего ионного коэффициента активности в растворе соляной кислоты концентрации 0,04 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,581	0,545	0,499	0,464	0,430	0,385	0,350	0,316	0,269

Вариант 14

Обязательное домашнее задание

1. Для гомогенной реакции, протекающей согласно стехиометрическому уравнению 2A ® B имеются данные по зависимости концентрации вещества A (в моль/м3) от времени (в мин). Постройте кинетическую кривую cA = f(t). Определите графически по кинетической кривой, а также по зависимостям в соответствующих координатах (интегральным методом), к какому порядку – первому или второму, относится данная реакция, определите величину константы скорости реакции и время полупревращения.

t, мин	0	20	40	60	80	100	140	160	180	200
cA,моль/м3 моль/м3	898	539	340	213	133	83	33	20	13	8

2. Реакция омыления этилацетата щелочью относится к реакциям второго порядка. По данным, приведенным в таблице, определите величины констант скоростей этой реакции при указанных температурах и энергию активации.