Question

При понижении температуры на 20 градусов скорость реакции уменьшилась в 9 раз. Как изменится скорость этой реакции при увеличении температуры от 80 до 120 градусов? Расчет проведите по правилу Вант-Гоффа. Почему скорость реакции возрастает при повышении температуры?

Answer 1

Привет! Сейчас решим

Зная, что при снижении температуры на 20 градусов реакция замедлилась в 9 раз, можем рассчитать температурный коэффициент.

9 = X^2. y= 3. Следовательно, при увеличении температуры на 120-80 = 40 градусов, скорость реакции возрастет в 3^(120-10):10 = 3^4 = 81 раз.

Увеличение температуры приводит к ускорению реакции, так как скорость взаимодействующих молекул увеличивается. За счёт повышения температуру всё больше молекул приобретает необходимы запас энергии активации, поэтому реакция идет быстрее.

Готово! Есть вопросы? Напиши и я отвечу

Answer 2

Для рассчета изменения скорости реакции при увеличении температуры от 80 до 120 градусов по правилу Вант-Гоффа, мы можем использовать следующее уравнение:

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

где: k1 - скорость реакции при температуре T1 (в Кельвинах) k2 - скорость реакции при температуре T2 (в Кельвинах) Ea - энергия активации реакции (в джоулях на моль) R - универсальная газовая постоянная (примерное значение: 8.314 Дж/(моль·К)) T1 - исходная температура (80 градусов + 273.15 К = 353.15 К) T2 - конечная температура (120 градусов + 273.15 К = 393.15 К)

Для начала нам необходимо найти значение Ea. Для этого используем информацию из условия задачи:

При понижении температуры на 20 градусов (от 80 до 60) скорость реакции уменьшилась в 9 раз. Это означает, что коэффициент (k2/k1) = 1/9. Мы можем использовать это для вычисления Ea.

ln(1/9) = (Ea/R) * (1/353.15 - 1/393.15)

Рассчитываем ln(1/9):

-2.197 = (Ea/R) * (0.002835 - 0.002544)

Теперь выразим Ea:

Ea/R = -2.197 / (0.002835 - 0.002544)

Ea/R ≈ -2.197 / 0.000291 = -7548.78

Теперь рассчитаем скорость реакции при 120 градусах (T2 = 393.15 К):

ln(k2/k1) = (-7548.78) * (1/353.15 - 1/393.15)

ln(k2/k1) ≈ -7548.78 * (0.002835 - 0.002544) ≈ -7548.78 * 0.000291 ≈ -2.195

Теперь найдем k2/k1:

k2/k1 = e^(-2.195)

k2/k1 ≈ 0.111

Теперь, чтобы найти k2 (скорость реакции при 120 градусах), умножим k1 на k2/k1:

k2 ≈ k1 * 0.111

Теперь у нас есть приближенное значение скорости реакции при 120 градусах.

Ответ: Скорость реакции при увеличении температуры от 80 до 120 градусов изменится примерно на 0.111 раз (или примерно на 11.1%).

Теперь давайте ответим на вторую часть вопроса: почему скорость реакции возрастает при повышении температуры?

При повышении температуры молекулы веществ начинают двигаться быстрее, и их средняя кинетическая энергия увеличивается. Это приводит к более частым и успешным столкновениям между реагирующими частицами. Более энергичные столкновения способствуют преодолению энергии активации реакции (Ea), что ускоряет химическую реакцию. Правило Вант-Гоффа выражает эту зависимость между температурой и скоростью реакции, позволяя предсказать, насколько реакция будет ускоряться или замедляться при изменении температуры.