Kjemisk reaksjon konsentrasjon og reaksjonshastighet

Del 2, alle hjelpemidler

Kjemisk reaksjon konsentrasjon og reaksjonshastighet

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

Ved en bestemt kjemisk reaksjon vil konsentrasjonen av et stoff være gitt ved

f(t)=2,50−2,50⋅e−0,012t

der f(t) er antall millimol per liter av stoffet, t sekunder etter at reaksjonen startet.

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hva er konsentrasjonen etter 15 s? Hvor lang tid tar det før konsentrasjonen er 2,00 millimol/L?

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Tegn grafen til f. Hva vil konsentrasjonen nærme seg dersom den kjemiske reaksjonen går veldig lenge?

Reaksjonshastigheten på et tidspunkt t er f′(t).

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hva er reaksjonshastigheten når konsentrasjonen er 2,00 millimol/L?

Fasit

f(15)≈0,41 millimol/L, t≈134s

Grenseverdi 2,50 millimol/L

f′(t)=0,006 millimol/(L⋅s)

LøsningsforslagKI-generert

Vi setter opp funksjonsuttrykket i CAS og regner ut f(15) og løser likningen f(t)=2,00 for t.

f(t)=2,50−2,50⋅e−0,012t

CAS-utregning

Konsentrasjonen etter 15s er

f(15)=2,50−2,50⋅e−0,012⋅15≈0,41 millimol/L

Løser vi f(t)=2,00:

2,50−2,50⋅e−0,012t=2,00⇒e−0,012t=0,20⇒t=ln⁡(0,20)−0,012≈134,1s

Det tar altså t≈134s før konsentrasjonen er 2,00 millimol/L.

Vi tegner grafen til f på et passende intervall for t, sammen med den vannrette linja y=2,50:

Graf av f(t)

Grafen viser at f vokser og flater ut mot linja y=2,50. Siden e−0,012t→0 når t→∞, får vi

f(t)=2,50−2,50⋅e−0,012t→2,50

Konsentrasjonen vil altså nærme seg 2,50 millimol/L dersom reaksjonen går veldig lenge.

Reaksjonshastigheten er den deriverte f′(t). Fra CAS-utregningen over (g(t) = Derivert(f, t)) er

f′(t)=0,012⋅2,50⋅e−0,012t=0,03⋅e−0,012t

Vi trenger f′(t) når konsentrasjonen er 2,00 millimol/L, altså ved t≈134,1s fra a). I skjermbildet over (linje 3) fant vi e−0,012t=0,20 når f(t)=2,00, så

f′(t)=0,03⋅0,20=0,006

Reaksjonshastigheten når konsentrasjonen er 2,00 millimol/L, er dermed 0,006 millimol/(L⋅s).

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt