Example chapter 13
Penguraian
ethana (C2H6) menjadi radikal metil
adalah reaksi urutan pertama dengan nilai konstanta 5,36 x 10
-4 s-1 pada 700oC:
C2H6(g)→2CH3(g)
Hitung paruh reaksi dalam hitungan menit. Strategi
Untuk menghitung paruh reaksi urutan pertama, kami menggunakan Persamaan (13,6). Konversi diperlukan untuk mengekspresikan paruh waktu dalam hitungan menit.
Solusi
Solusi
Untuk reaksi urutan pertama, kita hanya perlu nilai konstanta untuk menghitung setengah dari reaksi. Dari Persamaan (13.6)
Example chapter 14
Pertimbangkan sistem keseimbangan berikut:
(a) 2PbS(s) + 3O2(g) ⇋2PbO(s) + 2SO2(g)
(a) 2PbS(s) + 3O2(g) ⇋2PbO(s) + 2SO2(g)
(b) PCl5(g)⇋PCl3(g) + Cl2(g)
(c) H2(g) + CO2(g) ⇋H2O(g) + CO(g)
Prediksi arah reaksi bersih dalam setiap kasus sebagai akibat dari peningkatan tekanan (penurunan volume) pada sistem pada suhu yang konstan.
Strategi
Perubahan tekanan hanya dapat mempengaruhi volume gas, tetapi bukan yang padat karena padatan (dan cairan) jauh lebih mudah dikompresi. Stres yang diterapkan adalah peningkatan tekanan. Menurut prinsip Le Châtelier, sistem akan menyesuaikan diri untuk mengimbangi sebagian stres ini. Dengan kata lain, sistem akan menyesuaikan diri untuk mengurangi tekanan. Ini dapat dicapai dengan bergeser ke sisi persamaan yang memiliki lebih sedikit mol gas. Ingat bahwa tekanan berbanding lurus dengan mol gas: PV = nRT jadi
.Solusi
(a) Pertimbangkan hanya molekul gas. Dalam persamaan seimbang, ada 3 mol reaktan gas dan 2 mol produk gas. Oleh karena itu, reaksi bersih akan bergeser ke arah produk (ke kanan) ketika tekanan meningkat.
(b) Jumlah mol produk adalah 2 dan reaktif adalah 1; oleh karena itu, reaksi bersih akan bergeser ke kiri, ke arah reaktif.
(c) Jumlah mol produk sama dengan jumlah mol reaktan, sehingga perubahan tekanan tidak berpengaruh pada keseimbangan.
Cek
Dalam setiap kasus, prediksinya konsisten dengan prinsip Le Châtelier.
Example chapter 15
Strategi :
Memeriksa struktur molekul. Dalam (a) kedua asam memiliki kemiripan struktur tetapi hanya berbeda dalam atom pusat (Cl, Br, dan I). Atom pusat yang mana yang paling elektronegatif? Dalam (b) asam memiliki atom pusat (N) yang sama tetapi berbeda dalam jumlah atom O. Berapa bilangan oksidasi N di masing-masing dua asam ini?
Solusi :
(a) Asam-asam ini semuanya memiliki struktur yang sama, dan semua halogen memiliki struktur yang sama bilangan oksidasi (11). Karena elektronegativitas menurun dari Cl ke I, atom Cl paling banyak menarik pasangan elektron yang dibaginya dengan atom O. Akibatnya, ikatan O¬H adalah yang paling polar di HClO dan paling sedikit di HIO. Dengan demikian, kekuatan asam berkurang sebagai berikut:
HClO > HBrO > HIO
(b) Struktur HNO3 dan HNO2 ditunjukkan pada Gambar 15.5. Karena bilangan oksidasi N adalah 15 di HNO3 dan 13 di HNO2, HNO3 adalah asam yang lebih kuat dari HNO2
Example chapter 16
Strategi
Dalam setiap kasus, tuliskan reaksi disosiasi garam ke dalam kation dan anionnya. Kation tidak akan berinteraksi dengan ion H⁺ karena keduanya memiliki muatan positif. Anion akan bertindak sebagai akseptor proton hanya jika anion merupakan basa konjugasi dari asam lemah. Bagaimana penghilangan anion mempengaruhi kelarutan garam?
Penyelesaian
(a) Kesetimbangan kelarutan untuk CuS adalah
CuS(s) ⇋ Cu²⁺(aq) + S²⁻(aq)
Ion sulfida adalah basa konjugasi dari asam lemah HS⁻. Oleh karena itu, ion S²⁻ bereaksi dengan ion H⁺ sebagai berikut:
S²⁻(aq) + H⁺(aq) → HS⁻(aq)
Reaksi ini menghilangkan ion S²⁻ dari larutan. Menurut prinsip Le Châtelier, kesetimbangan akan bergeser ke kanan untuk menggantikan beberapa ion S²⁻ yang dihilangkan, sehingga meningkatkan kelarutan CuS.
(b) Ekuilibrium kelarutan adalah
AgCl(s) ⇋ Ag⁺(aq) + Cl⁼(aq)
Karena Cl⁻ adalah basa konjugasi dari asam kuat (HCl), kelarutan AgCl tidak dipengaruhi oleh larutan asam.
(c) Ekuilibrium kelarutan untuk PbSO₄ adalah
PbSO₄(s) ⇋ Pb²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq)
SO₄²⁻(aq) + H⁺(aq) → HSO₄⁻(aq)
Example chapter 17
(a) 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l)
(b) NH4Cl (s) → NH3(g)+HCl (g)
(c) H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)
strategiKami diminta untuk memprediksi, tidak menghitung, tanda perubahan entropi di sana Faktor-faktor yang mengarah pada peningkatan entropi adalah: (1) transisi dari fase akondensasi ke fase uap dan (2) reaksi yang menghasilkan lebih banyak produk molekul daripada molekul reaktif pada fase yang sama. Penting juga untuk membandingkan kompleksitas relatif produk dan molekul reaktif. Secara umum, semakin banyak struktur molekul, semakin besar entropi senyawa.
Solusi
(a) Dua molekul reaktif digabungkan untuk membentuk satu molekul produk. Meskipun H2O adalah molekul yang lebih kompleks daripada H2 dan O2, fakta bahwa ada penurunan bersih dari satu molekul dan gas dikonversi ke cairan memastikan bahwa jumlah mikrostates akan berkurang dan karenanya DS° negatif.
( c) Jumlah molekul yang sama terlibat dalam reaktif seperti dalam produk. Selain itu, semua molekul ber diatomik dan karenanya kompleksitas yang sama. Sebagaimana hasilnya, kita tidak dapat memprediksi tanda DS°, tetapi kita tahu bahwa perubahan harus dilepas kecil dalam besarannya.
Example Chapter 18
Prediksikan apa yang akan terjadi jika molekul brom (Br2) ditambahkan ke larutan yang mengandung NaCl dan NaI pada suhu 25 ° C. Asumsikan semua spesies dalam keadaan standarnya.
Jawab:
Dari Tabel 18.1, kami menulis potensi reduksi standar sebagai berikut:
Menerapkan aturan diagonal kita melihat bahwa Br2 akan mengoksidasi I2 tetapi tidak akan mengoksidasi Cl2. Oleh karena itu, satu-satunya reaksi redoks yang akan terjadi dalam kondisi keadaan standar adalah
Jawab:
Dari Tabel 18.1, kami menulis potensi reduksi standar sebagai berikut:
Menerapkan aturan diagonal kita melihat bahwa Br2 akan mengoksidasi I2 tetapi tidak akan mengoksidasi Cl2. Oleh karena itu, satu-satunya reaksi redoks yang akan terjadi dalam kondisi keadaan standar adalah
Tidak ada komentar:
Posting Komentar