Question

При температурі 30 градусів цельсію реакція протікає за 5 хв. За який час відбудиться реакція при температурі 60 градусів цельсію, якщо температурний коефіцієнт ровно 3​

Answer 1

ответ: 20хв потомучто в первом температурный коэффициент 6

Answer 2

Для розрахунку часу реакції при іншій температурі, використовуйте рівняння Арре́ніуса, яке виражає залежність швидкості хімічної реакції від температури:

k2 / k1 = exp((Ea / R) * ((1 / T1) - (1 / T2)))

Де: k1 - швидкість реакції при температурі T1 (в даному випадку, при 30 градусах Цельсія), k2 - швидкість реакції при температурі T2 (в даному випадку, при 60 градусах Цельсія), Ea - енергія активації реакції, R - універсальна газова константа (приблизно 8.314 Дж/(моль·К)), T1 - початкова температура (30 градусів Цельсія, яку треба перевести в Кельвіни: 30 + 273.15), T2 - кінцева температура (60 градусів Цельсія, яку також переводимо в Кельвіни: 60 + 273.15).

Ваш температурний коефіцієнт (Q10) дорівнює 3, тобто k2 / k1 = 3.

Зараз ми можемо розрахувати Ea (енергію активації):

3 = exp((Ea / 8.314) * ((1 / (30 + 273.15)) - (1 / (60 + 273.15))))

Тепер розгорнемо це рівняння, взявши логарифм обох боків:

ln(3) = (Ea / 8.314) * ((1 / (30 + 273.15)) - (1 / (60 + 273.15)))

Тепер розв'яжемо це рівняння для Ea:

Ea = 8.314 * ln(3) / ((1 / (30 + 273.15)) - (1 / (60 + 273.15)))

Розрахуємо Ea:

Ea ≈ 58665 Дж/моль

Тепер, коли ми знаємо Ea, можемо знайти швидкість реакції k2 при температурі 60 градусів Цельсія:

k2 / k1 = exp((58665 / 8.314) * ((1 / (30 + 273.15)) - (1 / (60 + 273.15))))

k2 / k1 ≈ 3

Тепер, щоб знайти час реакції при температурі 60 градусів Цельсія, вам потрібно поділити час реакції при температурі 30 градусів Цельсія (5 хв) на коефіцієнт k2 / k1 (3):

Час при 60 градусах Цельсія = 5 хв / 3 ≈ 1.67 хв

Отже, реакція при температурі 60 градусів Цельсія відбудеться приблизно за 1.67 хв.