برای حل این سوال، ما به دادههای موجود در جدول و معادله واکنش نگاه میکنیم.
### بخش الف:
میخواهیم سرعت متوسط تولید \( O_2 \) را در فاصله زمانی 0 تا 15 ثانیه حساب کنیم.
1. از جدول، غلظت \( [O_2] \) در زمان \( t = 0 \) برابر \( 0 \) است و در زمان \( t = 15 \) برابر \( 0.2 \).
2. بنابراین تغییر غلظت \( [O_2] \) برابر است با:
\[
\Delta [O_2] = 0.2 - 0 = 0.2 \, \text{mol/L}
\]
3. تغییر زمان \( \Delta t \) برابر با \( 15 \) ثانیه است.
4. سرعت متوسط تولید \( O_2 \) بر حسب \( \frac{\text{mol}}{\text{L} \cdot \text{s}} \) محاسبه میشود:
\[
\text{سرعت متوسط} = \frac{\Delta [O_2]}{\Delta t} = \frac{0.2}{15} = 0.0133 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}
\]
### بخش ب:
میخواهیم سرعت متوسط تولید \( NO \) را بدانیم وقتی که طرف ۲ واکنش انجام شود. با توجه به استوکیومتری واکنش:
1. نسبت تولید \( NO \) به \( O_2 \) برابر 2 به 1 است.
2. سرعت تولید \( NO \) در unit مورد نظر \( \frac{\text{mol}}{\text{L} \cdot \text{min}} \) محاسبه میشود. ابتدا سرعت \( NO \) بر حسب ثانیه را محاسبه میکنیم:
\[
\text{سرعت تولید} \, NO = 2 \times 0.0133 = 0.0266 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}
\]
3. تبدیل به دقیقه:
\[
\text{سرعت متوسط بر حسب دقیقه} = 0.0266 \times 60 = 1.596 \, \text{mol} \cdot \text{L}^{-1} \cdot \text{min}^{-1}
\]
این محاسبات سرعت متوسط تولید مواد مختلف را در واکنش تعیین میکنند.
