Дано:
- Константа скорости реакции k = 4.3 × 10^6 с^-1 (18°C, pH 8.8)
- Начальная концентрация C0 = 0.05 моль/л
- Концентрация при конечном времени Cf = 1 × 10^-6 моль/л
Найти:
- Время, через которое концентрация уменьшится от 0.05 моль/л до 1 × 10^-6 моль/л
Решение:
Так как реакция первого порядка, используем уравнение для концентрации вещества при реакции первого порядка:
C(t) = C0 × e^(-kt)
где:
- C(t) — концентрация вещества в момент времени t,
- C0 — начальная концентрация вещества,
- k — константа скорости,
- t — время.
Нам нужно найти время t, при котором C(t) = Cf.
Подставляем значения в уравнение:
1 × 10^-6 = 0.05 × e^(-4.3 × 10^6 × t)
Для нахождения времени t, сначала найдем натуральный логарифм обеих сторон уравнения:
ln(1 × 10^-6 / 0.05) = -4.3 × 10^6 × t
Вычислим значение:
ln(1 × 10^-6 / 0.05) = ln(2 × 10^-5) ≈ -10.82
Теперь решим уравнение:
-10.82 = -4.3 × 10^6 × t
t = 10.82 / (4.3 × 10^6)
t ≈ 2.52 × 10^-6 секунд
Ответ:
Время, через которое концентрация пестицида фенурона уменьшится от 0.05 моль/л до 1 × 10^-6 моль/л, составляет примерно 2.52 × 10^-6 секунд.