Question

Скорость реакции при 20°С равна 2 моль/л.с. Рассчитайте скорость этой реакции при 80°С, если температурный коэффициент скорости реакции равен 3 решите задачу​

Answer 1

Ответ:

20°c-2+80°c-3=509°c

Answer 2

Для расчета скорости реакции при другой температуре используется уравнение Аррениуса:

$k_2 = k_1 \cdot e^{\frac{E_a}{R} \cdot \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)}$

где:

• $k_2$ - новая скорость реакции при температуре $T_2$
• $k_1$ - скорость реакции при температуре $T_1$
• $E_a$ - энергия активации
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К})$)
• $T_1$ - исходная температура ($20 \, \text{°C} = 293.15 \, \text{К}$)
• $T_2$ - новая температура ($80 \, \text{°C} = 353.15 \, \text{К}$)

Температурный коэффициент скорости реакции ($n$) задан как отношение скорости при $T_2$ к скорости при $T_1$:

$n = \frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{E_a}{R} \cdot \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)}$

Решая уравнение относительно $E_a$:

$\frac{E_a}{R} = \frac{\ln(n)}{\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}}$

Подставляем значения и решаем:

$\frac{E_a}{8.314} = \frac{\ln(3)}{\frac{1}{293.15} - \frac{1}{353.15}}$

$E_a = 8.314 \cdot \frac{\ln(3)}{\frac{1}{293.15} - \frac{1}{353.15}} \approx 45700 \, \text{Дж/моль}$

Теперь, используя найденное значение $E_a$, мы можем рассчитать новую скорость реакции при $T_2$:

$k_2 = k_1 \cdot e^{\frac{E_a}{R} \cdot \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)}$

$k_2 = 2 \cdot e^{\frac{45700}{8.314} \cdot \left(\frac{1}{293.15} - \frac{1}{353.15}\right)} \approx 46.8 \, \text{моль/л.с}$