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 можно использовать уравнение Аррениуса:

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

где:

• $k_2$ - скорость реакции при новой температуре ($80^\circ C$),
• $k_1$ - скорость реакции при изначальной температуре ($20^\circ C$),
• $E_a$ - энергия активации реакции (постоянная, зависящая от конкретной реакции),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}$),
• $T_1$ - изначальная температура ($20 + 273.15 \, \text{К}$),
• $T_2$ - новая температура ($80 + 273.15 \, \text{К}$).

Так как в задаче дан температурный коэффициент скорости реакции ($3$), то можно предположить, что он является величиной $E_a/R$, так что:

$E_a = 3 \cdot R$

Подставляя известные значения в уравнение Аррениуса:

$k_2 = 2 \, \text{моль/л·с} \cdot e^{\frac{3 \cdot R}{R} \cdot \left(\frac{1}{20 + 273.15} - \frac{1}{80 + 273.15}\right)}$

Упрощая:

$k_2 = 2 \, \text{моль/л·с} \cdot e^{\frac{3}{293.15} - \frac{1}{353.15}}$

$k_2 \approx 2 \, \text{моль/л·с} \cdot e^{-9.62}$

$k_2 \approx 2 \, \text{моль/л·с} \cdot 1.69 \times 10^{-4}$

$k_2 \approx 3.38 \times 10^{-4} \, \text{моль/л·с}$

Таким образом, скорость реакции при $80^\circ C$ составляет примерно $3.38 \times 10^{-4} \, \text{моль/л·с}$.