Question

Скорость химической реакции при понижении температуры на 30 градусов уменьшилась в 8 раз. Температурный коэффициент скорости равен…

Answer 1

Эта задача решается при помощи правила Вант-Гоффа. (решение во вложении)

Поясним некоторые аспекты для начала:

V1 - Это скорость реакции при температуре T1

V2 - Это скорость реакции при температуре T2

ΔT=T2-T1 - Здесь она равняется -30 градусам (Это разность первой и второй температур. Здесь она отрицательна,поскольку температура падает)

γ(гамма)=Тепловой коэффициент реакции. По условию она равна 3,5. (Дается в условии  в зависимости от реакции)

Ответ: Уменьшится в 42,875 раз.

Answer 2

Для определения температурного коэффициента скорости химической реакции (часто обозначается как "Q10") используется уравнение Аррениуса:

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

где: $k$ - скорость реакции, $A$ - преэкспоненциальный множитель (константа), $E_a$ - энергия активации реакции, $R$ - универсальная газовая постоянная (примерное значение: 8.314 Дж/(моль·К)), $T$ - абсолютная температура в кельвинах.

Температурный коэффициент $Q10$ выражается как отношение скоростей при двух разных температурах, отличающихся на 10 градусов Цельсия:

$Q10 = \frac{k_{(T_2 + 10)}}{k_{T_2}}$

где $k_{(T_2 + 10)}$ - скорость реакции при температуре $T_2 + 10$ градусов, а $k_{T_2}$ - скорость реакции при температуре $T_2$ градусов.

В данном случае, скорость химической реакции уменьшилась в 8 раз при понижении температуры на 30 градусов. Это означает, что $Q10 = 8$.

Теперь давайте рассчитаем температурный коэффициент скорости. Пусть $T_2$ - это начальная температура, а $T_1$ - температура после понижения на 30 градусов (т.е. $T_1 = T_2 - 30$).

$Q10 = \frac{k_{(T_2 + 10)}}{k_{T_2}}$

$8 = \frac{k_{(T_2 + 10)}}{k_{T_2}}$

Теперь, допустим, у нас есть $k_{T_2}$ и мы хотим найти $k_{(T_2 + 10)}$.

Мы знаем, что $Q10 = 8$, поэтому:

$8 = \frac{k_{(T_2 + 10)}}{k_{T_2}}$

$k_{(T_2 + 10)} = 8 \cdot k_{T_2}$

Теперь, когда у нас есть соотношение между скоростями реакции при разных температурах, нам нужно знать конкретное значение температурного коэффициента $Q10$ при данном понижении температуры. Обычно он составляет около 2 или 3 для многих химических реакций при умеренных изменениях температуры, но без дополнительной информации мы не можем точно определить конкретное значение температурного коэффициента скорости $Q10$ без экспериментальных данных.