Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.7: Властивості реакцій (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    23105

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Це домашні вправи для супроводу глави 11 Університету Кентуккі LibreText для CHE 103 - Хімія для здоров'я союзників.

    Питання

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.1.1

    Що таке вільний елемент, і яке число окислення для атомів, які існують як вільний елемент?

    Q11.1.2

    Яке найбільше окислювальне число може мати сірка? Найнижчий? Розглянемо кількість валентних електронів, які він має.

    Q11.1.3

    Визначте числа окислення кожного з атомів в наступному.

    1. КМно 4
    2. Кол 2
    3. Н 2 С 2 О 4
    4. Лі 3 ПО 4
    5. NaClO
    6. Бр 2
    7. КЛ 3
    8. CaCl 2
    9. К 2 О

    Q11.1.4

    Визначте число окислення кожного з атомів у наступних іонів.

    1. НЕМАЄ 2 −
    2. НЕМАЄ 3 −
    3. Кр 2 з 7 2−
    4. бРО 3 −
    5. КЛО 3 −
    6. БО 3 −
    7. СО 3 2−
    8. NH 4 +
    9. Кро 4 −
    10. S 2 З 3 2−

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.2.1

    Поясніть, чому окислення та відновлення завжди відбуваються разом у реакції.

    Q11.2.2

    Що відбувається з окислювачем в окислювально-відновній реакції?

    Q11.2.3

    Що відбувається з відновником в окислювально-відновній реакції?

    Q11.2.4

    Визначте кожен процес як окислення або відновлення.

    1. Рб → Рб +
    2. Те → Те 2—
    3. 2Н + → Н 2
    4. П 3— → П
    5. 2Cl — → Сл 2
    6. Сан 4 + → Нд 2+
    7. Бр 2 → Бр —
    8. Фр 2 + → Фе 3 +

    Q11.2.5

    Для кожного рівняння 1) визначити номери окислення кожного елемента, 2) визначити, є це окислювально-відновною реакцією чи ні, а для окислювально-відновних реакцій 3) визначити види окислюються та відновлювані види, і 4) визначити окислювачі та відновники.

    1. 2ККЛ (3 с) → 2кСл (и) + 3О 2 (г)
    2. Н 2 (г) + CuO (и) → Cu (s) + Н 2 О (л)
    3. 2Ал (и) + 3Сн (НІ 3) 2 (ак) → 2Ал (НІ 3) 3 (ак) + 3Сн (и)
    4. 2ХНО 3 (ак) + 6HI (ак) → 2NO (г) + 3I 2 (с) + 4Н 2 О (л)
    5. Гано (3aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNo (3 aq)
    6. 2FeCl 3 (ак) + Н 2 S (г) → 2FeCl 2 (ак) + 2HCl (ак) + S (s)

    Q11.2.6

    Визначте зміни, що відбуваються щодо посилення або втрати водню або кисню.

    а. redox_rxn_1.png
    б. redox_rxn_4.png
    c. redox_rxn_2.png
    д. redox_rxn_3.png
    е. redox_rxn_5.png

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.3.1

    Класифікують такі реакції як комбінація, розкладання, одноразова заміна, подвійна заміна або горіння. Для кожного вкажіть, чи це окислювально-відновна реакція чи ні.

    1. Кд (и) + Н 2 СО 4 (ак) → ЦДСО 4 (ак) + Н 2 (г)
    2. 2Fe (и) + 3Сл 2 (г) → 2FeCl (3 и)
    3. С 7 Н 8 (л) + 9О 2 (г) → 7СО 2 (г) + 4Н 2 О (г)
    4. 2Н 4 НІ 3 → 2Н 2 (г) + О 2 (г) + 4Н 2 О (г)
    5. 2COCl 3 (ак) + 3Пб (НІ 3) 2 (ак) → 2Со (НІ 3) 3 (ак) + 3PbCl 2 (с)

    Q11.3.2

    Збалансуйте наступні рівняння і класифікуйте наступні реакції як комбінацію, розкладання, одноразову заміну, подвійну заміну або горіння. Для кожного вкажіть, чи це окислювально-відновна реакція чи ні.

    1. Na + Сл 2 → NaCl
    2. На 3 ПО 4 + КОН → НаОН + К 3 ПО 4
    3. П 4 + О 2 → П 2 О 3
    4. Н 2 + Н 2 → Н 3
    5. Аль+ НСл → Н 2 + АлКл 3
    6. Н 2 О 2 → Н 2 О + О 2
    7. НЧ 3 + КуО → С+Н 2 + Н 2 О
    8. Н 4 НЕ 3 → Н 2 О + Н 2 О

    Q11.3.3

    Що спільного мають продукти реакцій горіння?

    Q11.3.4

    Запишіть і збалансуйте реакції горіння для наступних з'єднань.

    1. метан (СН 4)
    2. пропан (С 3 Н 8)
    3. октан (С 8 Н 18)
    4. етанол (СН 3 СН 2 ОН)
    5. сахароза (С 12 Н 22 О 11)

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.4.1

    При певній реакції енергія реагентів менше енергії продуктів (реакція споживає енергію). Реакція ендотермічна або екзотермічна?

    Q11.4.2

    Які дві рушійні сили для всіх хімічних реакцій і фізичних процесів?

    Q11.4.3

    Чи визначає ентропія спонтанність реакції? Чи визначає ентальпія спонтанність реакції?

    Q11.4.4

    Як підвищення температури впливає на ентропію системи?

    Q11.4.5

    Яка система має більшу ентропію в кожному з наступних?

    1. твердий хлорид натрію або розчин хлориду натрію
    2. бромна рідина або пари брому
    3. 25 г води при 80° C або 25 г води при 50° C
    4. рідка ртуть або тверда ртуть

    Q11.4.6

    Як змінюється ентропія системи для кожного з наступних процесів?

    1. А тверда речовина плавиться.
    2. А рідина застигає.
    3. А рідина закипає.
    4. Пара конденсується в рідину.
    5. Цукор розчиняється у воді.
    6. А тверді піднесені.

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.5.1

    Що правда щодо відносної кількості реагентів і продуктів в кінці спонтанної реакції?

    Q11.5.2

    Чи може запропонована реакція бути спонтанною і все ще не спостерігатися? Поясніть.

    Q11.5.3

    Пряма реакція спонтанна для конкретної оборотної реакції. Що можна зробити висновок про спонтанність зворотної реакції?

    Q11.5.4

    Поясніть, як використовується вільна енергія, щоб визначити, чи є реакція спонтанною.

    Q11.5.5

    За яких умов зміни ентальпії та ентропії реакція завжди спонтанна? За яких умов реакція ніколи не спонтанна?

    Q11.5.6

    Якщо зміна ентальпії несприятлива (ендотермічна), але зміна ентропії сприятлива (збільшується), чи може висока температура або низька температура швидше призведе до спонтанної реакції?

    Q11.5.7

    Якщо зміна ентальпії сприятлива, а зміна ентропії сприятлива, чи буде реакція спонтанною при високих температурах, низьких температурах або всіх температурах?

    (натисніть тут для вирішення)

    Q11.6.1

    В якій одиниці зазвичай виражається швидкість хімічної реакції?

    Q11.6.2

    Розчин 2,50 М піддається хімічній реакції. Через 3,00 хв концентрація розчину становить 2,15 М. Яка швидкість зміни м/с?

    Q11.6.3

    Речовина А зникає зі швидкістю 0,0250 м/с Якщо початкова концентрація становить 4,00 М, яка концентрація через одну хвилину?

    Q11.6.4

    Концентрація продукту В збільшується з 0 до 1,75 М за 45 секунд. Яка швидкість утворення В?

    Q11.6.5

    Концентрація продукту В збільшується з 0,50 М до 1,25 М за 2,5 секунди. Яка швидкість утворення В?

    Q11.6.6

    Реагент B переходить від 2,25 М до 1,50 М за 0,85 секунди. Яка швидкість зміни B?

    Q11.6.7

    Чи призводить кожне зіткнення між реагуючими частинками до утворення продуктів? Поясніть.

    Q11.6.8

    Які дві умови повинні бути виконані для того, щоб зіткнення було ефективним?

    Q11.6.9

    Поясніть, чому енергію активації реакції іноді називають бар'єром.

    Q11.6.10

    Чому складно вивчати активовані комплекси?

    Q11.6.11

    Поясніть, як можуть впливати на швидкість реакції

    1. зміни концентрації уваги.
    2. перепади тиску.
    3. збільшена площа поверхні.
    4. перепади температур.

    Q11.6.12

    Яке вплив каталізатора на швидкість реакції?

    Q11.6.13

    Поясніть, як наявність каталізатора впливає на енергію активації реакції.

    Q11.6.14

    Метал цинку вступає в реакцію з соляною кислотою. Який з них призведе до найвищої швидкості реакції?

    1. Твердий шматок цинку в 1 М HCl
    2. Твердий шматок цинку в 3 М HCl
    3. Цинковий порошок в 1 М HCl
    4. Порошок цинку в 3 М HCl

    Q11.6.15

    Використовуйте діаграму потенційної енергії нижче, щоб відповісти на наступні питання.

    1. Яка потенційна енергія реагентів?
    2. Яка потенційна енергія продуктів?
    3. Яка теплота реакції (ΔH = продукти E − Е реагенти)?
    4. Яка потенційна енергія активованого комплексу?
    5. Яка енергія активації для реакції?
    6. Реакція ендотермічна або екзотермічна?
    7. Яке з наведених вище значень було б змінено за допомогою каталізатора в реакції?
    8. Яка енергія активації зворотної реакції?
    9. Яка теплота реакції (ΔH = продукти E − реагенти Е) зворотної реакції?

    Q11.6.16

    Використовуйте діаграму потенційної енергії нижче, щоб відповісти на наступні питання.

    реакція diagram.png

    1. Яка потенційна енергія реагентів?
    2. Яка потенційна енергія продуктів?
    3. Яка теплота реакції (ΔH = продукти E − Е реагенти)?
    4. Яка потенційна енергія активованого комплексу?
    5. Яка енергія активації для реакції?
    6. Реакція ендотермічна або екзотермічна?
    7. Яке з наведених вище значень було б змінено за допомогою каталізатора в реакції?
    8. Яка енергія активації зворотної реакції?
    9. Яка теплота реакції (ΔH = продукти E − реагенти Е) зворотної реакції?

    Відповіді

    11.1: Числа окислення

    Q11.1.1

    Будь-який елемент сам по собі, або одноатомний, або двоатомний, без заряду. Число окислення будь-якого вільного елемента дорівнює нулю.

    Q11.1.2

    Сірка може мати окислювальне число до +6 або настільки ж низько, як\(-2\).

    Q11.1.3

    1. \(\overset{+1}{\text{K}}\overset{+7}{\text{Mn}}\overset{-2}{\text{O}_4}\)
      • Правило 2: К утворює іон із зарядом 1+, тому число його окислення дорівнює +1.
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 6 для Мн:\ (1+х+4 (-2) =0\\
        1+х+-8=0\\

        x-7=0\\ x = 7\)
    2. \(\overset{-2}{\text{O}}\overset{+1}{\text{Cl}_2}\)
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 6 для Cl:\ (-2+2x=0\\
        2x=-2\
        x = 1\)
    3. \(\overset{+1}{\text{H}_2}\overset{+3}{\text{C}_2}\overset{-2}{\text{O}_4}\)
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 4: Н має число окислення\ {+1\).
      • Правило 6 для С:\ (2 (+1) +2x+4 (-2) =0\\
        2x-8=0\\
        2x-6=0\\\ 2x=6\\ 2x=6\\ x = 3\)
    4. \(\overset{+1}{\text{Li}_3}\overset{+5}{\text{P}}\overset{-2}{\text{O}_4}\)
      • Правило 2: Li утворює іон із зарядом 1+, тому його число окислення дорівнює +1.
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 6 для Р:\ (3 (+1) +х+4 (-2) =0\\
        3+х+-8=0\\

        x-5=0\\ x = 5\)
    5. \(\overset{+1}{\text{Na}}\overset{+1}{\text{Cl}}\overset{-2}{\text{O}}\)
      • Правило 2: Na утворює іон із зарядом 1+, тому його число окислення становить +1.
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 6 для Cl:\ (1+х+-2=0\

        x-1 = 0\\ x = 1\)
    6. \(\overset{0}{\text{Br}_2}\)
      • Правило 1: Число окислення вільного елемента дорівнює нулю.
    7. \(\overset{+3}{\text{Cl}} \overset{-1}{\text{F}_3}\)
      • Правило 5: F має число окислення\(-1\).
      • Правило 6 для Cl:\(x+3(-1)=0\\ x-3=0\\ x=3\)
    8. \(\overset{+2}{\text{Ca}}\overset{-1}{\text{Cl}_2}\)
      • Правило 2: Са утворює іон із зарядом 2+, тому його число окислення становить +2.
      • Правило 6 для Cl:\ (2+2 (х) =0\\
        2x=-2\ x
        = -1\)
    9. \(\overset{+1}{\text{K}_2}\overset{-2}{\text{O}}\)
      • Правило 2: К утворює іон із зарядом 1+, тому число його окислення дорівнює +1.
      • Правило 3: О має окислювальне число\(-2\).

    Q11.1.4

    Визначте число окислення кожного з атомів у наступних іонів.

    1. \(\overset{+3}{\text{N}}\overset{-2}{\text{O}^-_2}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для N:\ (x+2 (-2) =-1\\
        x-4=-1\\
        x=3\)
    2. \(\overset{+5}{\text{N}}\overset{-2}{\text{O}^-_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для N:\ (x+3 (-2) =-1\\

        x-6=-1\\ x = 5\)
    3. \(\overset{+6}{\text{Cr}_2}\overset{-2}{\text{O}^{2-}_7}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для Cr:\ (2x+7 (-2) =-2\
        2x-14=-2\\
        2x=12\\
        x = 6\)
    4. \(\overset{+5}{\text{Br}}\overset{-2}{\text{O}^-_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для Br:\ (х+3 (-2) =-1\\

        x-6=-1\\ x = 5\)
    5. \(\overset{+5}{\text{Cl}}\overset{-2}{\text{O}^-_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для Cl:\ (х+3 (-2) =-1\\

        x-6=-1\\ x = 5\)
    6. \(\overset{+3}{\text{B}}\overset{-2}{\text{O}^-_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для Б:\ (x+3 (-2) =-3\\

        x-6=-3\\ x = 3\)
    7. \(\overset{+4}{\text{C}}\overset{-2}{\text{O}^{2-}_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для С:\ (x+3 (-2) =-2\\

        x-6=-2\\ x = 4\)
    8. \(\overset{-3}{\text{N}}\overset{+1}{\text{H}^+_4}\)
      • Правило 2: Н має окислювальне число\(+1\).
      • Правило 7 для N:\ (х+4 (+1) =+1\\
        x+4=1\\
        x = -3\)
    9. \(\overset{+6}{\text{Cr}}\overset{-2}{\text{O}^{2-}_4}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для Cr:\ (х+4 (-2) =-2\\

        x-8=-2\\ x = 6\)
    10. \(\overset{+2}{\text{S}_2}\overset{-2}{\text{O}^{2-}_3}\)
      • Правило 2: О має окислювальне число\(-2\).
      • Правило 7 для S:\ (2x+3 (-2) =-2\
        2x-6=-2\\
        2x=4\\
        x = 2\)

    11.2: Природа окислення та відновлення

    Q11.2.1

    Овоїдація і редукція - протилежні процеси. Електрони втрачаються однією речовиною і отримані іншою, тому вони мають передачу електронів.

    Q11.2.2

    Окислювач відновлюється.

    Q11.2.3

    Відновлювач окислюється.

    Q11.2.4

    1. окислення
    2. скорочення
    3. скорочення
    4. окислення
    5. окислення
    6. скорочення
    7. скорочення
    8. окислення

    Q11.2.5

    1. 2ККЛ (3 с) → 2кСл (и) + 3О 2 (г)
      1. \(\overset{+1}{2\text{K}}\overset{+5}{\text{Cl}}\overset{-2}{\text{O}_3}\rightarrow \overset{+1}{2\text{K}}\overset{-1}{\text{Cl}}~+~\overset{0}{3\text{O}_2}\)
      2. окислювно-відновлюючі
      3. окислюється кисень, знижується хлор
      4. KClO 3 є окислювачем та відновником (зокрема, кисень є відновником, а хлор - окислювачем)
    2. Н 2 (г) + CuO (и) → Cu (s) + Н 2 О (л)
      1. \(\overset{0}{\text{H}_2}~+~\overset{+2}{\text{Cu}}\overset{-2}{\text{O}}\rightarrow \overset{0}{\text{Cu}}~+~\overset{+1}{\text{H}_2}\overset{-2}{\text{O}}\)
      2. окислювно-відновлюючі
      3. водень окислюється, мідь відновлюється
      4. CuO є окислювачем, H 2 є відновником
    3. 2Ал (и) + 3Сн (НІ 3) 2 (ак) → 2Ал (НІ 3) 3 (ак) + 3Сн (и)
      1. \ (витіснення {0} {2\ текст {Al}} ~+~\ витіснення {+2} {3\ текст {Sn}}\ витіснення {+5} {\ текст {N}}\ витіснення {-2} {\ текст {O} _3\ text {)} _2}\ насунутий {+3} {2\ текст {Al}}\ витіснення {+5}
        \ текст {(N}}\ витіснений {-2} {\ текст {O} _3\ текст {)} _3} ~+~\ витіснення {0} {3\ текст {Sn}}\)
      2. окислювно-відновлюючі
      3. алюміній окислюється, олово відновлюється
      4. Sn (NO 3) 2 є окислювачем, Al - відновником
    4. 2ХНО 3 (ак) + 6HI (ак) → 2NO (г) + 3I 2 (с) + 4Н 2 О (л)
      1. \(\overset{+1}{2\text{H}}\overset{+5}{\text{N}}\overset{-2}{\text{O}_3}~+~\overset{+1}{6\text{H}}\overset{-1}{\text{I}} \rightarrow \overset{+2}{2\text{N}}\overset{-2}{\text{O}}~+~\overset{0} {3\text{I}_2}~+~\overset{+1}{4\text{H}_2}\overset{-2}{\text{O}}\)
      2. redox
      3. iodine is being oxidized, nitrogen is being reduced
      4. HNO3 is the oxidizing agent, HI is the reducing agent
    5. AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
      1. \(\overset{+1}{\text{Ag}}\overset{+5}{\text{N}}\overset{-2}{\text{O}_3}~+~\overset{+1}{\text{Na}}\overset{-1}{\text{Cl}} \rightarrow \overset{+1}{\text{Ag}}\overset{-1}{\text{Cl}}~+~\overset{+1}{\text{Na}}\overset{+5}{\text{N}}\overset{-2}{\text{O}_3}\)
      2. not redox
    6. 2FeCl3(aq) + H2S(g) → 2FeCl2(aq) + 2HCl(aq) + S(s)
      1. \(\overset{+3}{2\text{Fe}}\overset{-1}{\text{Cl}_3}~+~\overset{+1}{\text{H}_2}\overset{-2}{\text{S}} \rightarrow \overset{+2}{2\text{Fe}}\overset{-1}{\text{Cl}_2}~+~\overset{+1}{2\text{H}}\overset{-1}{\text{Cl}}~+~\overset{0}{\text{S}}\)
      2. redox
      3. sulfur is being oxidized, iron is being reduced
      4. FeCl3 is the oxidizing agent, H2S is the reducing agent

    Q11.2.6

    1. Oxidation due to loss of hydrogen.
    2. Reduction due to loss of oxygen.
    3. Reduction due to loss of oxygen or gain of hydrogen.
    4. Reduction due to gain of hydrogen.
    5. Reduction due to gain of hydrogen.

    11.3: Types of Chemical Reactions

    Q11.3.1

    1. single replacement (single displacement), redox
    2. combination (synthesis), redox
    3. combustion, redox
    4. decomposition, redox
    5. double replacement (double displacement), not redox

    Q11.3.2

    1. 2Na + Cl2 → 2NaCl, combination (synthesis), redox
    2. Na3PO4 + 3KOH → 3NaOH + K3PO4, double replacement (double displacement), not redox
    3. P4 + 3O2 → 2P2O3, combination (synthesis), redox
    4. N2 + 3H2 → 2NH3, combination (synthesis), redox
    5. 2Al + 6HCl → 3H2 + 2AlCl3, single replacement (single displacement), redox
    6. 2H2O2 → 2H2O + O2, decomposition, redox
    7. 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O, decomposition, redox
    8. NH4NO3 → N2O + 2H2O, decomposition, not redox

    Q11.3.3

    Combustion produces CO2 and H2O.

    Q11.3.4

    1. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
    2. C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
    3. 2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O
    4. CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
    5. C12H22O11 + 12O2 → 12CO2 + 11H2O

    11.4: Entropy

    Q11.4.1

    endothermic

    Q11.4.2

    enthalpy and entropy

    Q11.4.3

    Neither entropy nor enthalpy determine the spontaneity of a reaction but both contribute to determining the spontaneity.

    Q11.4.4

    Entropy increases with temperature.

    Q11.4.5

    Which system has the greater entropy in each of the following?

    1. solution
    2. vapor
    3. 80°C
    4. liquid

    Q11.4.6

    How does the entropy of a system change for each of the following processes?

    1. increases
    2. decreases
    3. increasese
    4. decreases
    5. increases
    6. increases

    11.5: Spontaneous Reactions and Free Energy

    Q11.5.1

    There are more products than reactants.

    Q11.5.2

    Yes, because it is a very slow reaction.

    Q11.5.3

    The reverse reaction is not spontaneous.

    Q11.5.4

    Free energy (\(\Delta G\)) is negative for spontaneous reactions and positive for non-spontaneous reactions.

    Q11.5.5

    \(\Delta G\) is negative (spontaneous) at all temperatures when \(\Delta H\) is negative and \(\Delta S\) is positive.

    \(\Delta G\) is positive (non-spontaneous) at all temperatures when \(\Delta H\) is positive and \(\Delta S\) is negative.

    Q11.5.6

    high temperature

    Q11.5.7

    all temperatures

    11.6: Rates of Reactions

    Q11.6.1

    molarity per second, \(\frac{M}{s}\) (may be written as \(Ms^{-1}\))

    Q11.6.2

    \(rate=\frac{\Delta [A]}{\Delta t}\\=\frac{2.15-2.50\;M}{180. \;s}\\ =\frac{-0.35\;M}{180.\;s}\\ =-0.0019\;\frac{M}{s}\)

    Q11.6.3

    \(60\;s\left(\frac{0.0250\;M}{s}\right)=1.50\;M\;\text{lost}\\
    initial + change =final\\
    4.00\;M+(-1.50\;M)=2.50\;M\)

    Q11.6.4

    \(rate=\frac{\Delta [B]}{\Delta t}\\=\frac{1.75-0\;M}{45 \;s}\\ =0.039\;\frac{M}{s}\)

    Q11.6.5

    \(rate=\frac{\Delta [B]}{\Delta t}\\=\frac{1.25-0.50\;M}{2.5 \;s}\\ =\frac{0.75\;M}{2.5\;s}\\ =0.30\;\frac{M}{s}\)

    Q11.6.6

    \(rate=\frac{\Delta [B]}{\Delta t}\\=\frac{1.50-2.25\;M}{0.85 \;s}\\ =\frac{-0.75\;M}{0.85\;s}\\ =-0.88\;\frac{M}{s}\)

    Q11.6.7

    Ні, тому що зіткнення повинні відбуватися при правильній орієнтації з достатньою енергією.

    Q11.6.8

    Правильна орієнтація і достатня енергія.

    Q11.6.9

    Тому що це потреба в енергії, яка повинна бути задоволена, перш ніж реакція може відбутися. Коли енергії не вистачає, реакція блокується від протікання.

    Q11.6.10

    Вони дуже недовговічні.

    Q11.6.11

    1. Збільшення концентрації збільшує ймовірність ефективного зіткнення, тому швидкість реакції збільшиться. Зворотне вірно для зниження концентрації.
    2. Зміна тиску речовини, що бере участь в реакції, матиме такий же ефект, як зміна концентрації.
    3. Збільшення площі поверхні створює більше місць для взаємодії реагентів, що збільшить ймовірність ефективного зіткнення, тому швидкість реакції збільшиться.
    4. Підвищення температури збільшить енергію зіткнень, тому більша кількість зіткнень матиме достатню енергію для подолання бар'єру активації, що призведе до збільшення швидкості реакції. Зниження температури надасть зворотний ефект.

    Q11.6.12

    Каталізатори збільшують швидкість реакції за рахунок зниження енергії активації.

    Q11.6.13

    Каталізатори забезпечують альтернативний механізм або «шлях» для реакції. Цей новий механізм має меншу енергію активації, тому більше зіткнень мають достатньо енергії для подолання бар'єру, який збільшить швидкість реакції.

    Q11.6.14

    d Порошок має більшу площу поверхні, ніж твердий шматок цинку, і більш висока концентрація призведе до більш високої швидкості реакції.

    Q11.6.15

    1. 20 кДж/моль
    2. 50 кДж/моль
    3. 30 кДж/моль
    4. 100 кДж/моль
    5. 80 кДж/моль
    6. ендотермічний
    7. d (енергія активованого комплексу) і e (енергія активації)
    8. 50 кДж/моль
    9. \(-\)30 kJ/mol

    Q11.6.16

    1. 45 кДж/моль
    2. 15 кДж/моль
    3. \(-\)30 kJ/mol
    4. 92 кДж/моль
    5. 47 кДж/моль
    6. екзотермічний
    7. d (енергія активованого комплексу) і e (енергія активації)
    8. 77 кДж/моль
    9. 30 кДж/моль