Εάν η αρχική συγκέντρωση του ΑΒ είναι 0,230 m και το μείγμα αντίδρασης δεν περιέχει αρχικά προϊόντα, τι είναι οι συγκεντρώσεις Α Β μετά από 80 δευτερόλεπτα;
* Η χημική εξίσωση για την αντίδραση: Αυτό θα μας πει τη στοιχειομετρία της αντίδρασης (πόσα μολύβια των Α και Β παράγονται για κάθε mole του ΑΒ που αντιδρά).
* Η σταθερά ρυθμού για την αντίδραση: Αυτή είναι μια τιμή που μας λέει πόσο γρήγορα προχωρά η αντίδραση.
* Η σειρά της αντίδρασης: Αυτό μας λέει πώς ο ρυθμός της αντίδρασης εξαρτάται από τη συγκέντρωση του ΑΒ.
Μόλις έχω αυτές τις πληροφορίες, μπορώ να χρησιμοποιήσω τον κατάλληλο ενσωματωμένο νόμο για τον υπολογισμό των συγκεντρώσεων Α και Β μετά από 80 δευτερόλεπτα.
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι η αντίδραση είναι:
Ab (g) → a (g) + b (g)
και η αντίδραση είναι πρώτη σειρά με σταθερά ρυθμού 0,015 S⁻.
Στη συνέχεια, ο ενσωματωμένος νόμος για την αντίδραση πρώτης τάξης είναι:
`` `
ln ([ab] t) - ln ([ab] 0) =-kt
`` `
όπου:
* [Ab] t είναι η συγκέντρωση του ab στο χρόνο t
* [Ab] 0 είναι η αρχική συγκέντρωση του AB
* k είναι η σταθερά ρυθμού
* t είναι η ώρα
Επίλυση για [ab] t:
`` `
[Ab] t =[ab] 0 * e^(-kt)
`` `
Συνδέστε τις τιμές:
`` `
[Ab] t =0.230 m * e^(-0.015 s⁻ * 80 s)
`` `
[Ab] t ≈ 0,098 m
Δεδομένου ότι η αντίδραση είναι 1:1:1 στοιχειομετρία, η συγκέντρωση των Α και Β στην ώρα Τ θα είναι:
[A] T ≈ 0,230 m - 0,098 m ≈ 0,132 m
[B] T ≈ 0,230 m - 0,098 m ≈ 0,132 m
Επομένως, μετά από 80 δευτερόλεπτα, η συγκέντρωση του ΑΒ είναι περίπου 0,098 m και η συγκέντρωση των Α και Β είναι περίπου 0,132 m το καθένα.
