Chapter 13
Dekomposisi etana (C2H6) menjadi radikal metil adalah reaksi orde pertama dengan a
konstanta laju 5,36 x (10)-4 s-1 pada 700°C:
C2H6 (g) → 2CH3 (g)
Hitung waktu paruh reaksi dalam beberapa menit.
Strategi
Untuk menghitung waktu paruh reaksi orde pertama, kita menggunakan Persamaan (13.6). Sebuah konversi diperlukan untuk mengekspresikan waktu paruh dalam beberapa menit.
Solusi
Untuk reaksi orde-pertama, kita hanya membutuhkan konstanta laju untuk menghitung
paruh reaksi. Dari Persamaan (13.6)
t 1/2 = 0,693 /k
= 0,693 / 5.36 x (10)-4 s-1
= 1,29 x (10)3 dtk x 1 menit / 60 dtk
= 21,5 menit
Chapter 14
Pada 720 ° C, konstanta kesetimbangan Kc untuk reaksi
N2 (g) + 3H2 (g) 🠒 2NH3 (g)
adalah 2,37 x (10)-3. Dalam percobaan tertentu, konsentrasi kesetimbangan adalah [N2] =
0,683 M, [H2] = 8,80 M, dan [NH3] = 1,05 M. Misalkan beberapa NH3 ditambahkan ke
campuran sehingga konsentrasinya meningkat menjadi 3,65 M. (a) Gunakan Le Châtelier's
prinsip untuk memprediksi pergeseran arah reaksi bersih untuk mencapai kesetimbangan baru.(b) Konfirmasikan prediksi Anda dengan menghitung hasil bagi reaksi Qc dan membandingkan nilainya dengan Kc.
Strategi
(a) Apa tekanan yang diterapkan pada sistem? Bagaimana sistem menyesuaikan untuk mengimbangi stres? (b) Pada saat beberapa NH3 ditambahkan, sistem tidak ada lebih lama pada ekuilibrium. Bagaimana kita menghitung Qc untuk reaksi pada titik ini? Bagaimana perbandingan Qc dengan Kc menunjukkan arah reaksi bersih mencapai ekuilibrium?
Solusi
(a) Tegangan yang diterapkan pada sistem adalah penambahan NH3. Untuk mengimbangi stres ini, beberapa NH3 bereaksi menghasilkan N2 dan H2 sampai kesetimbangan baru tercapai. Jaring reaksi bergeser dari kanan ke kiri; itu adalah,
N2 (g) + 3H2 (g) 🠔 2NH3 (g)
(b) Pada saat beberapa NH3 ditambahkan, sistem tidak lagi aktif keseimbangan. Hasil bagi reaksi diberikan oleh
Qc = [NH3] 2 0
= [N2] 0 [H2] 3 0
= (3.65)2 /(0,683) (8,80) 3
= 2.86 3 )10)-2
Karena nilai ini lebih besar dari 2,37 x (10)-3, reaksi bersih bergeser dari kanan ke kiri sampai Qc sama dengan Kc.
Chapter 15
Prediksikan arah reaksi berikut dalam larutan air:
HNO2 (aq) + CN2 (aq) → HCN (aq) + NO22 (aq)
Strategi
Masalahnya adalah menentukan apakah, pada kesetimbangan, reaksi akan digeser ke kanan, mendukung HCN dan NO22, 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 yang merupakan basa yang lebih kuat dan karenanya menjadi proton yang lebih kuat akseptor: CN2 atau NO22? Ingatlah bahwa semakin kuat asamnya, semakin lemah asamnya basa konjugasi.
Solusi
Pada Tabel 15.2 kita melihat bahwa HNO2 adalah asam yang lebih kuat dari HCN. Jadi, CN2 adalah basis yang lebih kuat dari NO22. 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 NO22)
Chapter 16
Manakah dari solusi berikut yang dapat diklasifikasikan sebagai sistem penyangga? (a) KH2PO4 / H3PO4, (b) NaClO4 / HClO4, (c) C5H5N / C5H5NHCl (C5H5N adalah piridin; Kb-nya diberikan pada Tabel 15.4). Jelaskan jawabanmu.
Solusi
Kriteria untuk sistem penyangga adalah kita harus memiliki asam lemah dan garamnya
(mengandung basa konjugasi lemah) atau basa lemah dan garamnya (mengandung basa lemah asam konjugat).
(a) H3PO4 adalah asam lemah, dan basa konjugatnya, H2PO24, adalah basa lemah (lihat Tabel 15.5). Oleh karena itu, ini adalah sistem penyangga.
(b) Karena HClO4 adalah asam kuat, basa konjugasinya, ClO24, sangat lemah mendasarkan. Ini berarti ion ClO24 tidak akan bergabung dengan ion H1 dalam larutan ke membentuk HClO4. Dengan demikian, sistem tidak dapat bertindak sebagai sistem penyangga.
(c) Seperti yang ditunjukkan Tabel 15.4, C5H5N adalah basa lemah dan asam konjugatnya, C5H5N + H.
(kation garam C5H5NHCl), adalah asam lemah. Oleh karena itu, ini adalah buffer
sistem
Chapter 17
Memprediksi apakah perubahan entropi sistem di setiap reaksi berikut adalah
positif atau negatif.
(a) 2H2 (g) 🠒 O2 (g) + 2H2O (l)
(b) NH4Cl (s) + NH3 (g) 🠒 HCl (g)
(c) H2 (g) 🠒 Br2 (g) + 2HBr (g)
Solusi
(a) Dua molekul reaktan bergabung membentuk satu molekul produk. Meskipun H2O molekul yang lebih kompleks daripada H2 dan O2, fakta bahwa ada penurunan bersih dari satu molekul dan gas diubah menjadi cairan memastikan jumlah tersebut keadaan mikro akan berkurang dan karenanya DS ° negatif.
(b) Padatan diubah menjadi dua produk gas. Oleh karena itu, DS ° positif.
(c) Jumlah molekul yang sama yang terlibat dalam reaktan seperti dalam produk.
Selain itu, semua molekul bersifat diatomik dan karenanya memiliki kompleksitas yang serupa. Sebagai Hasilnya, kita tidak dapat memprediksi tanda DS °, tetapi kita tahu bahwa perubahan itu pasti terjadi besarnya cukup kecil.
Chapter 18
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.
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 (l) 🠒 2H2 (g) + O2 (g)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar