Question

1. Скорость реакции при 20 °C равна 0,5 mol/(ls). Чему будет равна скорость реакции при 50 °С? (гамма = 2)​

Answer 1

Ответ:

4 моль/(л*с)

Объяснение:

v1/v2 = y^((t2-t1)/10) = 2^((50-20)/10) = 8;

v1 = 0.5; v2 = 0.5 *8 = 4 (моль/(л*с))

Answer 2

Для определения скорости реакции при разных температурах можно использовать уравнение Аррениуса, которое описывает зависимость скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса выглядит следующим образом:

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

где: k1 - скорость реакции при температуре T1 (в данном случае, 20°C или 293 К), k2 - скорость реакции при температуре T2 (50°C или 323 К), Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение: 8.314 Дж/(моль·К)), T1 - начальная температура (в Кельвинах), T2 - конечная температура (в Кельвинах).

По условию задачи, гамма (γ) равна 2. Это показатель, который используется для определения, как зависит скорость реакции от температуры. В данном случае, мы хотим узнать, как изменится скорость при увеличении температуры с 20°C до 50°C.

Сначала переведем начальную температуру (T1) и конечную температуру (T2) в Кельвины: T1 = 20°C + 273.15 = 293.15 К T2 = 50°C + 273.15 = 323.15 К

Теперь мы можем использовать уравнение Аррениуса для расчета скорости реакции при 50°C: k2 = k1 * e^((Ea / R) * ((1 / T1) - (1 / T2)))

k2 = 0.5 mol/(ls) * e^((Ea / (8.314 Дж/(моль·К))) * ((1 / 293.15 К) - (1 / 323.15 К)))

Теперь мы можем вычислить значение в скобках: ((1 / 293.15 К) - (1 / 323.15 К)) ≈ 0.000106

Теперь мы можем продолжить расчет: k2 = 0.5 mol/(ls) * e^((Ea / (8.314 Дж/(моль·К))) * 0.000106)

Теперь мы знаем, что гамма (γ) равно 2: 2 = e^((Ea / (8.314 Дж/(моль·К))) * 0.000106)

Для нахождения значения Ea (энергии активации) мы можем прологарифмировать обе стороны уравнения: ln(2) = ((Ea / (8.314 Дж/(моль·К))) * 0.000106)

Теперь мы можем выразить Ea: Ea = ln(2) / (0.000106 * (8.314 Дж/(моль·К)))

Ea ≈ 51000 Дж/моль

Теперь, зная значение энергии активации, мы можем вычислить скорость реакции при 50°C: k2 = 0.5 mol/(ls) * e^((51000 Дж/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 323.15 К - 293.15 К))

k2 ≈ 0.5 mol/(ls) * e^(51000 Дж/моль / (8.314 Дж/(моль·К) * 30 К))

k2 ≈ 0.5 mol/(ls) * e^(205.06)

k2 ≈ 0.5 mol/(ls) * 1.2264 * 10^89

k2 ≈ 6.132 * 10^88 mol/(ls)

Таким образом, скорость реакции при 50°C составит приблизительно 6.132 * 10^88 моль/(л·с).