حل اسئلة مختبر حل المشكلات

تفسير البيانات

التفكير الناقد:

1. احسب. متوسط سرعة التفاعلات خلال كل ّفترة زمنية:

0-20min) ،(40 – 60 min) ،(80 – 100 min))

عبّر عن سرعة التفاعل في كل ّفترة بإشارة موجبة، وبوحدة mol/L. min من N₂O₅.

يمكن حساب متوسط سرعة التفاعل باستعمال المعادلة:

$=\frac{\mathrm{\Delta }\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_5\right]}{\mathrm{\Delta }t}$ متوسط السرعة

(0 – 20 min):

$=\frac{(0.01756\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00933\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$ متوسط السرعة

= 4.12×10^-4 mol/(L.min)

(40 – 60min):

$\frac{(0.00531\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00295\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$= متوسط السرعة

= 1.18×10^-4 mol/(L.min)

(80 – 100 min):

$=\frac{(0.00167\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00094\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$ متوسط السرعة

= 3.65×10^-5 mol/(L.min)

2. احسب. متوسط سرعة التفاعل خلال كل ّفترة زمنية بعدد مولات NO₂ الناتجة لكل ّلتر لكل ّدقيقة (mol/L. min) واستعمِل المعادلة الكيميائية لتفسر بالعلاقات بين السرعات المحسوبة في هذا السؤال، وتلك المحسوبة في السؤال 1.

من المعادلة الكيميائية الآتية:

2N₂O_5(g)→ 4NO_2(g) + O_2(g)

نلاحظ أن سرعة إنتاج NO₂ تساوي ضعفي سرعة استهلاك N₂O₅؛ وذلك لأن 2mol من NO₂ تَنتُج عند استهلاك 1mol من N₂O₅

يمكن حساب متوسط سرعة التفاعل باستعمال المعادلة:

$=\frac{\mathrm{\Delta }\left[{\mathrm{NO}}_2\right]}{\mathrm{\Delta }t}=\frac{2\mathrm{\Delta }\left[{\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_5\right]}{\mathrm{\Delta }t}$ = متوسط السرعة

(0 – 20 min):

$=\frac{2(0.01756\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00933\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$ متوسط السرعة

= 8.24×10^-4 mol/(L∙min)

(40 – 60 min):

$=\frac{2(0.00531\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00295\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$ متوسط السرعة

= 3.65×10-5 mol/(L.min)

(80 – 100 min):

$=\frac{2(0.00167\mathrm{mol}/\mathrm{L}-0.00094\mathrm{mol}/\mathrm{L})}{20.0\min }$ متوسط السرعة

= 7.30×10-5 mol/(L∙min)

3. فسر. البيانات والنتائج التي توصَّلت إليها، ثُم استعمِلها في وصف كيفية تغيّر سرعة تحلُّل N₂O₅ خلال الزمن.

تتناقص سرعة تحلُّل N₂O₅ مع مرور الزمن.

4. طبِّق. نظرية التصادم لتفسير سبب تغيّر سرعة التفاعل.

تنصُّ نظرية التصادم على وجوب تصادم الذرات، أو الجزيئات، أو الأيونات من أجل حدوث التفاعل، واعتماداً على ذلك النموذج، فإنه عندما يتناقص تركيز N₂O₅ خلال فترة التجربة، يقلّ عدد الجزيئات المتوافرة للتصادم خلال وحدة الزمن؛ لذا تقلّ سرعة التفاعل.