Question

مسائل محلولة على تفاعلات الرتبة الأولى first order reaction

Answer 1

تفاعلات الرتبة الأولى First Order Reaction

تغير تركيز المادة بعد فترة من الزمن

يمكن الاستفادة من القانون السابق في ما يلي:

(۱) حساب التركيز بعد فترة من الزمن مقدارها (t). 

(۲) حساب الزمن اللازم لتغير التركيز إلى حد معين.

فترة نصف العمر للتفاعل half life of reaction 

- تعريف فترة نصف العمر: هو الزمن اللازم لاستهلاك نصف التركيز الابتدائي في تفاعل من الدرجة الأولى.

ملاحظة هامة : زمن نصف العمر قيمة ثابتة ليس لها علاقة بالتركيز الابتدائي في تفاعلات الرتبة الأولى.

مسائل على تفاعلات الرتبة الأولى First Order Reaction

مـثـال (1): إذا علمت ان ثابـت سـرعـة تفكك المادة (AB) يسـاوي ^2-10×3.2  فاحسب الزمن اللازم لخفض تركيزه إلى النصف بوحدة (s).

الحل:

مثال (2): إذا علمت ان ( t_1/2 = 80 min ) وذلك لتفاعل من الرتبة الأولى فاحسب ثابت سرعة التفاعل يساوي بوحدة (^1-min).

الحل:

مثال (3): يعتبر تفكك الفوسفين تفاعلاً من الدرجة الأولى: 

4PH₃ → P₄ + 6H₂

فإذا استغرقت عملية تفكك نصف كمية معينة منه زمناً قدره (s 35) ، فاحسب:

(۱) ثابت سرعة التفاعل.

(۲) الزمن اللازم لتفكك ربع الكمية عند نفس الظروف.

الحل:

نفرض أن التركيز الأصلي يساوي واحد مولار(1mol / L) وحيث أن ربع الكمية قد تفكك 25% إذن المتبقي ( % 75 )أي يساوي 0.75mol / L 

Answer 2

مثال (4): إذا كان ثابت سرعة تفكك غاز (N₂O₅) هو ^2-10×3.2 min^-1 فاحسب الزمن اللازم لخفض تركيزه من ( 0.03M ) إلى ( 0.003M) بوحدة (min) .

الحل:

مثال (5): تتفكك مادة معينة تفككاً من الرتبة الأولى ، فإذا استغرق تغير تركيزها من (0.705mol / L) إلى (0.173mol / L) أربع دقائق ، فـاحـسب ثابت سرعـة الـتـفـاعل بوحدة S^-1

الحل:

مثال (6): إذا علمت أن تفكك (C₂H₅Cl) تفـاعـلاً مـن الرتبة الأولى وكـان تـركـيـز (C₂H₅Cl) بعد مرور دقيقة واحدة هو (0.01mol / L) . فما التركيز الابتدائي لهذه المادة ؟ علما بان (s 22 = t_1/2)

الحل:

 نوجد في البداية قيمة ثابت سرعة التفاعل بمعلومية نصف العمر:

مثال (7): يتفكك كلوريد الإيثيل عند درجة حرارة معينة حسب التفاعل:

C₂H₅Cl → C₂H₄ + HCl 

فإذا علمت أن ثابت سرعـة الـتـفـاعـل يساوي ^2-10×3.2 s^-1 والتـركـيـز الابتدائي لكلوريد الإيثيل يساوي ( 0.165mol . L^-1) .

(۱) ما رتبة التفاعل ؟

(۲) ما تركيز C₂H₅Cl بعد مضي (125h) ؟

(۳) ما نصف العمر للتفاعل .

الحل:

(۱) بما أن وحدة ثابت سرعة التفاعل (s^-1) فيكون التفاعل من الرتبة الأولى.

(۲)

سؤال: كيف يمكن تفسير اثر العوامل المختلفة على سرعة التفاعل. 

جـواب:

وضع الـعـلـمـاء نظريتـان لـتـفـسـيـر اثـر الـعـوامل المختلفة على سرعة التفاعل وهي:

(۱) نظرية التصادم

(۲) نظرية الحالة الانتقالية