Question

Химия! Срочно! Даю 40 баллов за правильность и объяснение! При t= 0* С скорость реакции равна 1,0 моль/(л  мин.), температурный коэффициент = 2,0. Рассчитайте, чему равна скорость этой реакции при 50 *С;

Answer 1

Дано:

t₁ = 0°C

υ₁ = 1 моль/(л×мин)

γ = 2

t₂ = 50°C

--------------------------------

Найти:

υ₂ - ?

Решение:

Воспользуемся формулой Ванта-Гоффа именно по такой формуле мы найдем скорость этой реакции при 50°С:

υ₂ = υ₁×γ^(t₂-t₁/10) - формула Ванта-Гоффа

υ₂ = 1 моль/(л×мин) × 2^(50-0/10) = 1 моль/(л×мин) × 2^(50/10) = 1 моль/(л×мин) × 2⁵ = 1 моль/(л×мин) × 32 = 32 моль/(л×мин)

Ответ: υ₂ = 32 моль/(л×мин)

Answer 2

Для расчета скорости реакции при другой температуре, используется уравнение Аррениуса:

$k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}}$

где:

• $k$ - константа скорости реакции при данной температуре,
• $A$ - преэкспоненциальный множитель (постоянная Аррениуса),
• $E_a$ - энергия активации реакции,
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$),
• $T$ - абсолютная температура в Кельвинах.

Мы можем использовать данное уравнение, чтобы найти $k$ при 0 °C и 50 °C, а затем сравнить их скорости.

1. Переведем 0 °C и 50 °C в Кельвины:

   • Температура при 0 °C = 273.15 K
   • Температура при 50 °C = 273.15 + 50 = 323.15 K

2. Известно, что $k_0 = 1.0 \, \text{моль/(л} \cdot \text{мин)}$, где $k_0$ - константа скорости при 0 °C.

3. Теперь, используя температурный коэффициент $Q_{10} = 2.0$, который представляет собой отношение скоростей при 50 °C и 0 °C, можно записать следующее уравнение:

$Q_{10} = \frac{k_{50}}{k_{0}}$

где $k_{50}$ - константа скорости при 50 °C.

Решая это уравнение относительно $k_{50}$:

$k_{50} = Q_{10} \cdot k_{0}$ $k_{50} = 2.0 \cdot 1.0$ $k_{50} = 2.0 \, \text{моль/(л} \cdot \text{мин)}$

Таким образом, скорость реакции при 50 °C составляет 2.0 моль/(л · мин).