Перейти к содержанию
Форум химиков на XuMuK.ru

Polina9449

Пользователи
  • Постов

    5
  • Зарегистрирован

  • Посещение

Достижения Polina9449

Новичок

Новичок (1/13)

  • First Post
  • Conversation Starter
  • Week One Done
  • One Month Later
  • One Year In

Последние значки

0

Репутация

  1. а что именно в ней не правильно? просто решали мне на заказ, надо тогда подробнее автору описать ,где и в чем ошибки
  2. СН4 + 8О2 + 4М → СО2 + 2Н2О + 4М* + 3О3. а эта реакция правильно составлена ?
  3. Проверьте правильно ли решено. Рассчитайте время полувыведения оксида азота из приземного слоя атмосферного воздуха и определите, какой из процессов – окисление кислородом воздуха или окисление озоном - вносит основной вклад в трансформацию NO при заданных условиях. Исходные данные: константа окисления кислородом при 298 К равна 1,93 ∙ 10-38 ; температурная зависимость – 3,3∙ 10-39ехр(530/Т); константа окисления озоном при 298 К равна 1,8 ∙ 10-14, температурная зависимость 1,4∙ 10-12ехр(-1310/Т); Содержание молекул NO 2,5*1010 см-3, температура 11,5 оС, давление 101,3 кПа, Концентрация О3 10,5 млрд-1, Содержание молекул газа при нормальных условиях (р0 = 101,3 кПа, Т0= 273 К) в молярном объёме V0– 22,4 дм3 равно постоянной Авогадро NA = 6,02×1023 моль-1. Решение. Определим время полувыведения оксида азота из воздуха при его взаимодействии с молекулярным кислородом. Процесс окисления в рассматриваемом случае описывается уравнением: 2NO + O2 = 2NO2 Скорость процесса окисления NO равна: JNO=kк[O2][NO]2, где JNO – скорость процесса окисления NO, см–3 . c–1; kк – константа скорости реакции третьего порядка, см6 . с–1; [J2] и [NО] – концентрации кислорода и оксида азота в воздухе, см–3. Часто, как говорилось ранее, для упрощения записи размерностей констант скоростей химических реакций второго порядка – cм3. мол.–1 . с–1 – и третьего порядка – см6 . мол.–1 . с–1 — слово «молекула» («мол.») опускается, и тогда эти размерности можно записать как см3 . с–1 и см6 . с–1. Концентрация молекул кислорода в приземном слое воздуха равна 20,95% (об.), что составляет: [О2] = 2,55 . 1019 – 20,95/100 = 5,34 . 1018 (см–3). Поскольку количество молекул кислорода в воздухе значительно превосходит количество молекул оксида азота, можно считать, что концентрация О2 в процессе окисления NO практически не изменяется. Поэтому скорость реакции окисления оксида азота можно представить как скорость реакции псевдовторого порядка уравнением: UNO=k/к[NO]2 где –k/к константа скорости реакции псевдовторого порядка, см3 . мол.–1 . с–1; k/к = kк[О2] = 1,93 . 10–38 . 5,34 . 1018 . 10,31 . 10–20 (см3 . с–1) Для реакций второго порядка время (период) полувыведения, т.е. время, за которое концентрация исходных реагентов снизится вдвое, при условии равенства исходных концентраций реагентов определяется по уравнению: t1/2=1/(kC) где k – константа скорости реакции второго порядка, см3 . с–1; С – концентрация исходного реагента, см–1. В рассматриваемом случае для реакции псевдовторого порядка имеем: t1/2 = 1/(k/к [NO]) t1/2 = 1/(10,31 . 1–20 . 2,5 . 1010) = 3,8 . 109 (с) = 118,75(лет) Определим время полувыведения оксида азота из приземного слоя воздуха при его взаимодействии с озоном. В этом случае уравнение реакции окисления NO имеет следующий вид: NO + O3 → NO2 + O2 Скорость реакции можно рассчитать по уравнению: J/NO = k0[NO][O3] где J/NO – скорость процесса окисления оксида азота озоном, см–3 . с–1; k0 – константа скорости реакции второго порядка, см3 . с–1; [NO] и [О3] – концентрации оксида азота и озона в воздухе, см–3. По условию задачи, концентрация молекул озона в приземном воздухе равна 15 млрд–1; в см-3 это составит (пример 4): [О3] = 2,55 . 1019 . 10,5 . 10–9 = 2,67 . 1011 (см–3), где 10–9 – коэффициент перевода млрд-1 в объемные доли. Поскольку концентрация озона более чем в сто раз превышает концентрацию оксида азота, можно принять, что в процессе окисления NO значение концентрации озона практически не изменится. В этом случае скорость реакции можно представить как скорость реакции псевдопервого порядка: U/NO=K/0[NO], где –K/0 константа скорости псевдопервого порядка; K/0= k0[O3] = 1,8 . 10–14 . 2,67 . 1011 = 4,8 . 10–3 (с–1). Для реакций первого порядка время полувыведения реагента определяется по уравнению: t1/2 = 0,693/k где k – константа скорости реакции первого порядка. В рассматриваемом случае для реакции псевдопервого порядка имеем: t1/2 = 0,693/k = 0,693/(4,88 . 10–3) = 100 (с) = 1,7 (мин) Время полувыведения оксида азота в процессе его взаимодействия с кислородом воздуха значительно больше, чем при взаимодействии NOс озоном, и не соответствует реально наблюдаемым в приземном воздухе процессам превращения оксида и диоксида азота. В атмосферном воздухе время полувыведения оксида азота обычно составляет несколько минут. Поэтому можно утверждать, что в приземном слое воздуха процесс окисления оксида азота связан в основном со взаимодействием с озоном.
  4. Проверьте правильность решения. Какое максимальное количество молекул озона может образоваться в каждом кубическом сантиметре приземного воздуха при полном окислении метана в присутствии оксида азота, если концентрация метана уменьшилась с 20,0 до 1,5 млн-1. Давление равно 101,3 кПа, температура воздуха 286 К. Решение. При полном окислении метана в присутствии оксидов азота цепочку превращений можно представить суммарным уравнением: СН4 + 8О2 + 4М → СО2 + 2Н2О + 4М* + 3О3. При уменьшении концентрации метана в воздухе с 20 до 1,5 млн-1 концентрация образовавшегося озона (если отсутствует его сток): [O3] = 4 ∙ (20 -1,5) = 74(млн-1 ). В каждом кубическом сантиметре воздуха может образоваться n(O3) молекул озона: n (O3) = NA∙ α (O3) ∙ T0 / (VM∙ 103 ∙ Tз) (см-3), где NA – постоянная Авогадро; α (O3) – объёмная доля озона в воздухе: α (O3) = [O3] ∙10-6млн-1; VM - молярный объём газа при нормальных условиях, л Т0 и Tз - температура воздуха при нормальных условиях и средняя у поверхности Земли (273 и 288 К соответственно); n (O3) = 6,02∙1023∙74 ∙10-6 ∙273/(22,4∙103∙288) = ∙18,85*1014 (см-3).
×
×
  • Создать...