Latihan 6

13.10

Secara eksperimental hukum tarif ditemukan menjadi tingkat 5 k [N2O].

 

(a) Tuliskan persamaan untuk reaksi keseluruhan.

(b) Identifikasi perantara.

(c) Apa yang dapat Anda katakan tentang kerabat tersebut

tingkat langkah 1 dan 2?

Strategi

 (a) Karena reaksi keseluruhan dapat dipecah menjadi langkah-langkah dasar, mengetahui langkah-langkah dasar akan memungkinkan kita untuk menulis reaksi keseluruhan.

(b) Apa karakteristik seorang perantara? Apakah itu muncul dalam reaksi keseluruhan?

(c) Apa yang menentukan tahap dasar mana yang menentukan laju? Bagaimana ilmu

dari langkah penentu laju membantu kami menulis hukum laju reaksi?

Solusi

(a) Menambahkan persamaan untuk langkah 1 dan 2 menghasilkan reaksi keseluruhan 2N2O =>2N2 1 O2

(b) Karena atom O diproduksi pada tahap dasar pertama dan tidak muncul dalam persamaan yang seimbang secara keseluruhan, ini adalah perantara.

(c) Jika kita mengasumsikan bahwa langkah 1 adalah langkah penentu tarif, maka tingkat keseluruhan reaksi diberikan oleh tingkat = k1 [N2O] dan k = k1.

14.3

Konstanta kesetimbangan K_p untuk dekomposisi fosfor pentaklorida menjadi fosfor triklorida dan molekul klorin PCl5 (g) = PCl3 (g) + Cl2 (g) ditemukan menjadi 1,05 pada 250 ° C. Jika kesetimbangan tekanan parsial PCl5 dan PCl3 adalah 0.875 atm dan 0.463 atm, masing-masing, adalah tekanan parsial kesetimbangan Cl2 pada 250 ° C?

Strategi Konsentrasi gas yang bereaksi diberikan dalam atm, jadi kita dapat mengekspresikannya konstanta kesetimbangan di K_p. Dari nilai K_P dan tekanan ekuilibrium yang diketahui dari PCl3 dan PCl5, kita dapat memecahkan PCl2

.

Solusi Pertama, kita menulis K_P dalam istilah tekanan parsial dari spesies yang bereaksi

K_P = P_PCl3P_Cl2/P_PCl5

Mengetahui tekanan parsial, kami menulis 1,05 = (0,463) (P_Cl2)/(0,875)

atau P_Cl2 = (1.05) (0.875)/(0,463) = 1,98 atm

 

15.7

Prediksikan arah reaksi berikut dalam larutan air:

HNO2 (aq) 1 CN2 (aq) Δ HCN (aq) 1 NO2 2 (aq)

Strategi Masalahnya adalah menentukan apakah, pada kesetimbangan, reaksi akan digeser ke kanan, mendukung HCN dan NO2 2, atau ke kiri, mendukung HNO2 dan CN2. Manakah dari keduanya yang merupakan asam yang lebih kuat dan karenanya merupakan donor proton yang lebih kuat:

HNO2 atau HCN? Manakah dari keduanya adalah basa yang lebih kuat dan karenanya menjadi proton yang lebih kuat

akseptor: CN2 atau NO2 2? Ingatlah bahwa semakin kuat asamnya, semakin lemah asamnya basa konjugasi.

Larutan Pada Tabel 15.2 kita melihat bahwa HNO2 adalah asam yang lebih kuat dari HCN. Jadi, CN2 adalah basis yang lebih kuat dari NO2

2. Reaksi bersih akan berlanjut dari kiri ke kanan seperti yang tertulis karena HNO2 adalah donor proton yang lebih baik daripada HCN (dan CN2 adalah akseptor proton yang lebih baik dari NO2

2). 16.1

Indikator atau indikator mana yang tercantum dalam Tabel 16.1 yang akan Anda gunakan untuk asam basa titrasi ditunjukkan pada (a) Gambar 16.4, (b) Gambar 16.5, dan (c) Gambar 16.6?

Strategi Pilihan indikator untuk titrasi tertentu didasarkan pada fakta bahwa kisaran pH untuk perubahan warna harus tumpang tindih dengan bagian curam dari kurva titrasi.

Jika tidak, kami tidak dapat menggunakan perubahan warna untuk menemukan titik ekivalen.

Larutan

(a) Mendekati titik ekivalen, pH larutan berubah secara tiba-tiba dari 4 menjadi 10. Oleh karena itu semua indikator kecuali timol biru, biru bromofenol, dan metil oranye cocok untuk digunakan dalam titrasi.

(b) Di sini bagian yang curam mencakup kisaran pH antara 7 dan 10; Oleh karena itu, cocok Indikatornya adalah kresol merah dan fenolftalein.

(c) Di sini bagian curam dari kurva pH mencakup kisaran pH antara 3 dan 7; Oleh karena itu, indikator yang sesuai adalah bromofenol biru, jingga metil, merah metil, dan biru klorofenol.

 

17.1

Memprediksi apakah perubahan entropi lebih besar atau kurang dari nol untuk setiap hal berikut

proses: (a) membekukan etanol, (b) menguapkan gelas kimia brom cair di kamar

 suhu, (c) melarutkan glukosa dalam air, (d) mendinginkan gas nitrogen dari 80 ° C sampai 20 ° C.

jumlah keadaan mikro sistem bertambah atau berkurang. Tanda DS adalah

positif jika ada peningkatan jumlah keadaan mikro dan negatif jika jumlahnya

keadaan mikro menurun.

Larutan

(a) Setelah membeku, molekul etanol ditahan pada posisinya. Fase ini transisi mengurangi jumlah keadaan mikro dan karena itu entropi berkurang; yaitu, S< 0.

(b) Penguapan brom meningkatkan jumlah keadaan mikro karena molekul Br2 dapat menempati lebih banyak posisi di ruang yang hampir kosong. Oleh karena itu, S> 0.

(c) Glukosa adalah nonelektrolit. Proses solusi mengarah pada penyebaran yang lebih besar materi karena pencampuran glukosa dan molekul air sehingga kita mengharapkan S> 0.

(d) Proses pendinginan mengurangi berbagai gerakan molekuler. Ini mengarah pada penurunan di microstates dan S< 0.

 

18.8

Larutan Na2SO4 encer dielektrolisis, menggunakan peralatan yang ditunjukkan pada Gambar 18.18. Jika produk yang terbentuk di anoda dan katoda adalah gas oksigen dan gas hidrogen, masing-masing, menjelaskan elektrolisis dalam kaitannya dengan reaksi di elektroda.

Strategi Sebelum kita melihat reaksi elektroda, kita harus mempertimbangkan fakta berikut: (1) Karena Na2SO4 tidak terhidrolisis, maka pH larutannya adalah mendekati 7. (2) Ion Na1 tidak tereduksi di katoda dan SO4 22 ion adalah tidak teroksidasi di anoda. Kesimpulan ini diambil dari elektrolisis air dengan adanya asam sulfat dan dalam larutan natrium klorida berair, sebagai dibahas sebelumnya. Oleh karena itu, reaksi oksidasi dan reduksi hanya melibatkan molekul air.

Solusi Reaksi elektroda adalah

 Anoda: 2H2O (l) =>O2 (g) + 4H1 (aq) + 4e2

 Katoda: 2H2O (l) + 2e2 =>H2 (g) + 2OH2 (aq)

Reaksi keseluruhan, diperoleh dengan menggandakan koefisien reaksi katoda dan menambahkan hasil reaksi anoda, adalah

6H2O (l) =>2H2 (g) + O2 (g) + 4H1 (aq) + 4OH2 (aq)

Jika ion H1 dan OH2 dibiarkan bercampur, maka

4H1 (aq) + 4OH2 (aq) =>4H2O (l)

dan reaksi keseluruhan menjadi

2H2O =>2H2 (g) + O2 (g)