LATIHAN 6

Contoh 13.7 

Atom yodium bergabung membentuk molekul yodium dalam fasa gas

I (g) + I (g) -> I2 (g)

Reaksi ini mengikuti kinetika orde dua dan memiliki konstanta laju yang tinggi 7,0 3 109 / M? s di 238C. (a) Jika konsentrasi awal I adalah 0,086 M, hitung konsentrasi setelah 2,0 menit. (b) Hitung waktu paruh reaksi jika konsentrasi awal I adalah 0,60 M dan jika 0,42 M.

Strategi

(a) Hubungan antara konsentrasi reaktan pada waktu yang berbeda diberikan oleh hukum laju terintegrasi. Karena ini adalah reaksi orde dua, kami menggunakan Persamaan (13.7). (b) Kita diminta menghitung waktu paruh. Waktu paruh untuk reaksi orde dua diberikan oleh Persamaan (13.8).

Solusi 

(a) Untuk menghitung konsentrasi suatu spesies di lain waktu pada reaksi orde dua, kita memerlukan konsentrasi awal dan konstanta laju. Menerapkan Persamaan (13.7)

Ini adalah konsentrasi yang sangat rendah sehingga hampir tidak dapat dideteksi. Konstanta laju yang sangat besar untuk reaksi berarti bahwa hampir semua atom I bergabung setelah hanya 2,0 menit waktu reaksi.

(b) Kita membutuhkan Persamaan (13.8) untuk bagian ini.

Contoh 15.1

Identifikasi pasangan asam-basa konjugasi dalam reaksi antara amonia dan asam fluorida dalam larutan air

Strategi

Ingatlah bahwa basa konjugasi selalu memiliki satu atom H lebih sedikit dan satu muatan negatif lebih banyak (atau satu muatan positif lebih sedikit) daripada rumus asam yang bersangkutan.

Solusi

NH3 memiliki satu atom H lebih sedikit dan satu muatan positif lebih sedikit dari NH14. F2 memiliki satu atom H lebih sedikit dan satu muatan negatif lebih banyak dari HF. Oleh karena itu, pasangan asam-basa konjugasi adalah (1) NH14 dan NH3 dan (2) HF dan F2.

Contoh 16.7

Indikator atau indikator mana yang tercantum dalam Tabel 16.1 yang akan Anda gunakan untuk titrasi asam-basa yang ditunjukkan pada (a) Gambar 16.4, (b) Gambar 16.5, dan (c) Gambar 16.6?

Strategi
Pilihan indikator untuk titrasi tertentu didasarkan pada fakta bahwa kisaran pH untuk perubahan warna harus tumpang tindih dengan bagian curam dari kurva titrasi. Jika tidak, kami tidak dapat menggunakan perubahan warna untuk menemukan titik ekivalen.

 

solusi

(a) Mendekati titik ekivalen, pH larutan berubah tiba-tiba dari 4 menjadi 10. Oleh karena itu, semua indikator kecuali biru timol, biru bromofenol, dan jingga metil cocok untuk digunakan dalam titrasi. 

(b) Di sini, bagian curam mencakup kisaran pH antara 7 dan 10; oleh karena itu, indikator yang sesuai adalah kresol merah dan fenolftalein. 

(c) Di sini bagian curam dari kurva pH mencakup kisaran pH antara 3 dan 7; Oleh karena itu, indikator yang sesuai adalah biru bromofenol, jingga metil, merah metil, dan biru klorofenol.

Contoh 17.8

Konstanta kesetimbangan (KP) untuk reaksi

adalah 0,113 pada 298 K, yang sesuai dengan perubahan energi bebas standar 5,40 kJ / mol. Pada percobaan tertentu, tekanan awal adalah PNO2 = 0,122 atm dan PN2O4 = 0,453 atm. Hitung DG untuk reaksi pada tekanan ini dan prediksi arah reaksi bersih menuju kesetimbangan.

Strategi
Dari informasi yang diberikan kita melihat bahwa baik reaktan maupun produk berada pada keadaan standarnya 1 atm. Untuk menentukan arah reaksi bersih, kita perlu menghitung perubahan energi bebas dalam kondisi non-standar (DG) menggunakan Persamaan (17.13) dan nilai DG ° yang diberikan. Perhatikan bahwa tekanan parsial dinyatakan sebagai besaran tak berdimensi dalam hasil bagi reaksi QP karena dibagi dengan nilai keadaan standar 1 atm (lihat hal. 627 dan Tabel 17.2).

Persamaan Solusi (17.13) dapat ditulis sebagai

Karena DG <0, reaksi bersih berlanjut dari kiri ke kanan untuk mencapai kesetimbangan.

Contoh 18.2

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.

Strategi
Untuk memprediksi reaksi redoks apa yang akan terjadi, kita perlu membandingkan potensial reduksi standar Cl2, Br2, dan I2 dan menerapkan aturan diagonal.

Solusi

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