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 Kp 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 Kp. Dari nilai KP
dan tekanan ekuilibrium yang diketahui
dari PCl3 dan PCl5, kita dapat memecahkan PCl2
.
Solusi Pertama, kita menulis KP dalam istilah
tekanan parsial dari spesies yang bereaksi
KP = PPCl3PCl2/PPCl5
Mengetahui tekanan parsial, kami menulis
1,05 = (0,463) (PCl2)/(0,875)
atau PCl2 = (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)
Kuis 6