Question

Во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры с 50 ° C до 70 ° C, когда коэффициент скорости реакции равен 3? Если эта реакция заканчивается через 2 минуты 15 секунд при начальной температуре, сколько времени она продлится при следующей температуре?

Answer 1

принцип Ван-Гоффа

υt₂=υt₁ * γ^t₂-t₁/10

2 мин 15 секунд = 135 секунд

скорость реакции увеличится во столько раз, во сколько раз уменьшится времяя ее окончания

γ=3

t2-t1=20

γ^t₂-t₁/10= 3²⁰/₁₀=3²=9

135/9=15

Ответ: скорость реакции увеличится в 15 раз

Answer 2

Для определения, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры, мы можем использовать уравнение Аррениуса, которое связывает коэффициент скорости реакции (k) с температурой (T) следующим образом:

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

где k1 - коэффициент скорости реакции при температуре T1, k2 - коэффициент скорости реакции при температуре T2, Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная.

Давайте рассчитаем, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры с 50 °C до 70 °C:

T1 = 50°C + 273.15 = 323.15 K T2 = 70°C + 273.15 = 343.15 K

Теперь у нас есть T1 и T2. Пусть k1 = 3 (по условию), и мы хотим найти k2.

k2/3 = exp((Ea/R) * (1/323.15 - 1/343.15))

Теперь мы можем решить это уравнение для k2:

k2/3 = exp((Ea/R) * (0.003095 - 0.002915))

k2/3 = exp((Ea/R) * 0.00018)

Теперь возьмем экспоненту от обеих сторон:

k2/3 = exp(0.00018 * (Ea/R))

Теперь у нас есть выражение для k2/3. Чтобы найти k2, умножим обе стороны на 3:

k2 = 3 * exp(0.00018 * (Ea/R))

Теперь, если у нас есть значение энергии активации Ea/R, мы можем рассчитать k2.

Чтобы узнать, сколько времени продлится реакция при новой температуре, мы можем использовать уравнение скорости реакции:

k = 1/время

Известно, что k1 = 3 при начальной температуре (50°C), и мы только что вычислили k2 при новой температуре (70°C). Таким образом:

k1 = 3 (при 50°C) k2 = 3 * exp(0.00018 * (Ea/R)) (при 70°C)

Теперь мы можем найти время для новой температуры:

1/время2 = k2

1/время2 = 3 * exp(0.00018 * (Ea/R))

Возьмем обратное значение:

время2 = 1 / (3 * exp(0.00018 * (Ea/R)))

Теперь у нас есть выражение для времени при новой температуре. Однако нам нужно знать значение Ea/R, чтобы окончательно вычислить время. Если у вас есть значение энергии активации или универсальной газовой постоянной (R), то можно рассчитать время. Если нет, то нам потребуется дополнительная информация для решения этой задачи.