Question

Две реакции при t=40̊ протекают с одинаковой скоростью (V1=V2). Температурный коэффициент скорости первой реакции равен 2, второй 3. Как будут относиться скорости реакции V2/V1, если реакции проводить при 70̊?

Answer 1

изменение t=70-30 =40

По правилу Вант-Гоффа:

16/81

Answer 2

Для определения, как будут относиться скорости реакции V2/V1 при температуре 70°C, мы можем использовать уравнение Аррениуса, которое описывает зависимость скорости химической реакции от температуры:

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

где:

• k - скорость реакции
• A - фактор частоты (предэкспоненциальный множитель)
• Ea - энергия активации
• R - универсальная газовая постоянная
• T - температура в Кельвинах

Для удобства выражения можно записать как:

k = A * e^(-Ea / (RT))

Мы знаем, что температурный коэффициент скорости (α) связан с изменением температуры (ΔT) следующим образом:

α = (Δlnk) / ΔT

где Δlnk - изменение натурального логарифма скорости реакции.

Из уравнения Аррениуса мы можем выразить логарифм скорости в зависимости от температуры:

lnk = lnA - (Ea / (RT))

Теперь мы можем продифференцировать это уравнение по температуре:

d(lnk) / dT = (Ea / (RT^2))

Теперь мы можем записать температурный коэффициент скорости (α) как:

α = (d(lnk) / dT) = (Ea / (RT^2))

Теперь у нас есть два уравнения для двух реакций:

Для первой реакции: α1 = (Ea1 / (R * (40 + 273))) = 2

Для второй реакции: α2 = (Ea2 / (R * (40 + 273))) = 3

Теперь мы хотим узнать, как будут относиться скорости V2/V1 при температуре 70°C (или 70 + 273 К):

Для первой реакции: α1 = (Ea1 / (R * (70 + 273)))

Для второй реакции: α2 = (Ea2 / (R * (70 + 273)))

Теперь мы можем разделить уравнение для второй реакции на уравнение для первой реакции:

α2 / α1 = ((Ea2 / (R * (70 + 273))) / (Ea1 / (R * (40 + 273))))

R исключаются из уравнения, и у нас остается:

α2 / α1 = (Ea2 / Ea1) * ((40 + 273) / (70 + 273))

Теперь мы можем вычислить это отношение:

α2 / α1 = (3 / 2) * ((40 + 273) / (70 + 273))

α2 / α1 ≈ 1.44

Итак, скорость второй реакции (V2) при 70°C будет примерно 1.44 раза выше, чем скорость первой реакции (V1) при той же температуре.