Teksti

1.11

0-10s 0,80 cm³/s

5-20s 0,53 cm³/s

Hapen muodostumisnopeus pienenee, kun reaktio etenee, sillä vetyperoksidin konsentraatio pienenee, jolloin suotuisia törmäyksiä tapahtuu vähemmän aikayksikköä kohden.

1.13

$Mg^{2+}\left(s\right)+2HCl\left(aq\right)\rightarrow MgCl_2\left(aq\right)+H_2\left(g\right)$

$\Delta t=1{,}0\min-0{,}0\min=1{,}0\min$

$\Delta V=16{,}0ml-0{,}0ml=16{,}0ml$
$v=\frac{\Delta V}{\Delta t}=\frac{16{,}0ml}{1{,}0\min}=16{,}0\frac{ml}{\min}$

c) Joko magnesium tai suolahappo (tai molemmat) ovat kuluneet loppuun, joten reaktiotuotetta ei muodostu enää lisää
d)

$\Delta t=5{,}0-3{,}1\min=1{,}9\min$
$\Delta V=41{,}5ml-35{,}0ml=6{,}5ml$

$v=\frac{6{,}5ml}{1{,}9\min}=3{,}421\ \frac{ml}{\min}\approx3{,}4\ \frac{ml}{\min}$

$V\left(H_2\right)=40{,}0ml=0{,}0400dm^3$

$V_m=22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}$
$M\left(Mg\right)=24{,}31\ \frac{g}{mol}$
$m\left(Mg\right)=?$
$n\left(H_2\right)=\frac{V\left(H_2\right)}{V_m}=\frac{0{,}0400dm^3}{22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}}=1{,}7849\cdot10^{-3}$
$n\left(Mg\right)=n\left(H_2\right)=1{,}74849\cdot10^{-3}mol$
$m\left(Mg\right)=n\left(Mg\right)\cdot M\left(Mg\right)=1{,}7489\cdot10^{-3}mol\cdot24{,}31\ \frac{g}{mol}=0{,}043391g\approx0{,}0434g$ f)

1.15

1.16
a) Katalyytti tulee lisätä mahdollisimman nopeasti ja siten, että kiinteä jauhe menee pullon
pohjalle, jotta vetyperoksidin hajoamisreaktio käynnistyy. Erlenmeyerpullo tulee sulkea
mahdollisimman nopeasti, ettei muodostuvaa happikaasua pääse karkaamaan avonaisesta
pullosta.
b) Täyspipetillä (tai byretillä).
c) Mangaanidioksidi ei ole lähtöaine, joten sen tarkalla määrällä ei ole merkitystä
reaktionopeuden kannalta.
d) Jos käytetään isoa erlenmeyerpulloa, reaktiossa vapautuva kaasu nostaa pullon
painetta hitaammin, jolloin mäntä liikkuu vähemmän ja kaasun tilavuuteen tulee suurempi
mittausvirhe.
e) Kirkas vetyperoksidiliuos muuttuu tummaksi/värjäytyy, kun mangaanidioksidia liukenee.
Liuoksessa havaitaan kaasun muodostumista/kuplimista. Kaasuruiskun mäntä liikkuu
eteenpäin, kun reaktiossa vapautuvaa kaasua kerääntyy ruiskuun. Pullo lämpenee, sillä
reaktio on eksoterminen.

1.17
a) Kokeiden 2 ja 3 perusteella (otsonin konsentraatio on vakio) typpimonoksidin konsentraation lisääntyminen nopeuttaa reaktiota. Kun typpimonoksidin konsentraatio kolminkertaistuu, myös reaktionopeus kolminkertaistuu.

$k=2{,}20\cdot10^7mol^{-1}\cdot dm^3\cdot s^{-1}$

$c\left(NO\right)=4{,}50\cdot10^{-6}\ \frac{mol}{dm^3}$
$c\left(O_3\right)=7{,}20\cdot10^{-6}\ \frac{mol}{dm^3}$
$v=?$

$v=k\cdot c\left(NO\right)\cdot c\left(O_3\right)=2{,}20\cdot10^7\ mol^{-1}\cdot dm^3\cdot s^{-1}\cdot4{,}50\cdot10^{-6}\ \frac{mol}{dm^3}\cdot7{,}20\cdot10^{-6\ }\ \frac{mol}{dm^3}=7{,}1280\cdot10^{-4}\ \frac{mol}{dm^3}\cdot s\approx7{,}13\cdot10^{-4}\ \frac{mol}{dm^3}\cdot s$

$v=5{,}15\cdot10^{-3}\ \frac{mol}{dm^3}\cdot s$

$k=1{,}15\cdot10^8mol^{-1}\cdot dm^3\cdot s^{-1}$

$c\left(O_3\right)=2.50\cdot10^{-6}\ \frac{mol}{dm^3}$

$c\left(NO\right)=?$
$v=k\cdot c\left(NO\right)\cdot c\left(O_3\right)$
$\Rightarrow c\left(NO\right)=\frac{v}{k\cdot c\left(O_3\right)}=\frac{5{,}15\cdot10^{-3}\left(mol\cdot dm^{-3}\cdot s^{-1}\right)}{1{,}15\cdot10^8\left(mol\cdot dm^3\cdot s^{-1}\right)\cdot2{,}50\cdot10^{-6}\left(mol\cdot dm^{-3}\right)}$
$=1{,}7913\cdot10^{-5}mol\cdot dm^{-3}\approx1{,}79\cdot10^{-5}\ \frac{mol}{dm^3}$

1.19