Question

При повышении температуры от 100 до 130 С' скорость реакции увеличилась в 27 раз. Вычислите температурный коэффициент и энергию активации реакции.

Answer 1

Вот температурный коэффициент, сейчас попробую найти энергию активации

Answer 2

Для вычисления температурного коэффициента и энергии активации реакции можно воспользоваться уравнением Аррениуса:

k = A * exp(-Ea / (RT))

где:

• k - скорость реакции при заданной температуре
• A - предэкспоненциальный множитель (постоянная скорости)
• Ea - энергия активации
• R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение 8.314 Дж/(моль·К))
• T - абсолютная температура в кельвинах

Сначала найдем температурный коэффициент (Q10), который определяется как отношение скоростей реакции при двух разных температурах:

Q10 = k2 / k1 = exp(-Ea / (R * (1/T2 - 1/T1)))

Теперь у нас есть две температуры (T1 = 100°C = 373 K и T2 = 130°C = 403 K) и отношение скоростей (Q10 = 27). Мы также знаем значение универсальной газовой постоянной R.

27 = exp(-Ea / (8.314 * (1/403 - 1/373)))

Давайте решим это уравнение для Ea. Сначала выразим Ea:

ln(27) = -Ea / (8.314 * (1/403 - 1/373))

Теперь рассчитаем Ea:

Ea = -8.314 * (1/403 - 1/373) * ln(27)

Ea ≈ 105.8 кДж/моль

Теперь, когда у нас есть значение энергии активации (Ea), мы можем вычислить предэкспоненциальный множитель (A) из известного отношения скоростей реакции и значения Ea при одной из температур:

27 = A * exp(-105.8 кДж/моль / (8.314 * (1/373 K)))

Теперь найдем A:

27 = A * exp(-0.395 / (1/373 K))

A = 27 / exp(-0.395 / (1/373 K))

A ≈ 2.13 x 10^15 с^-1

Итак, температурный коэффициент Q10 равен 27, а энергия активации реакции (Ea) составляет приблизительно 105.8 кДж/моль, а предэкспоненциальный множитель (A) около 2.13 x 10^15 с^-1.