속도 법칙. CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g)

염화 카보닐(COCl2, 포스젠 phosgene)은

다양한 유기 화합물의 합성에 사용되지만,

매우 유독한 기체이다.

염화 카보닐을 만드는 CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g) 반응을

어떤 온도에서 수행한 다음 실험 데이터를 이용해서

속도 법칙을 쓰고, k_r의 값을 구하시오.

#실험 ... [CO]_초기 ... [Cl2]_초기 ... 초기속도

1 ... 0.12 ... 0.20 ... 0.121

2 ... 0.24 ... 0.20 ... 0.241

3 ... 0.24 ... 0.40 ... 0.682

단, 초기농도의 단위는 mol/L 이고,

초기속도의 단위는 mol/(L•s) 이다.

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속도 법칙

rate = k [CO]^x [Cl2]^y

( 참고 https://ywpop.tistory.com/30 )

from 실험1 & 실험2,

x = (0.241 / 0.121) / 2 = 0.9959

≒ 1

---> [CO]에 대해 1차.

from 실험2 & 실험3,

y = (0.682 / 0.241) / 2 = 1.415

또는

= ln(0.682 / 0.241) / ln(2) = 1.500739

≒ 1.5 = 3/2

---> [Cl2]에 대해 1.5차.

속도 법칙

rate = k [CO] [Cl2]^1.5

실험1 데이터를 속도 법칙에 대입,

k를 계산하면,

k = rate / ([CO] [Cl2]^1.5)

= 0.121 / ([0.12] [0.20]^1.5)

= 11.27

≒ 11

---> k = 11 L^(3/2)•mol^(-3/2)•s^(-1)

[참고] Self-test 7A.4A 자습 7A.4A

rate = k [NO]^2 [O2]

실험3 데이터를 속도 법칙에 대입,

k를 계산하면,

k = rate / [NO]^2 [O2]

= 0.816 / ([0.024]^2 [0.040])

= 35417

= 3.5×10^4 L^2•mol^(-2)•s^(-1)

그러나

EXAMPLE 7A.2를 보면,

5.5 가 아닌

5.5×10^(-3) 을 사용.

---> 이것에 대해 강의하시는 교수님께 직접 질문해 보세요.

[키워드] 속도 법칙 기준

Phosgene (carbonyl chloride), COCl2, is an extremely toxic gas that is used in manufacturing certain dyes and plastics.

Carbonyl chloride, COCl2 (phosgene), is a highly toxic gas used to synthesize many organic compounds. Use the following data to write the rate law and determine the value of kr for the reaction used to produce carbonyl chloride, CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g), at a certain temperature:

속도 법칙. CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g)