Question

Обчислити у скільки разів збільшиться швидкість реакції, якщо збільшити температуру з 20 °С до 60°С, якщо Y = 2.

Answer 1

Ответь: 16

Объяснение:

60-20=40

40÷10=4

2^4=16

Answer 2

Для обчислення, у скільки разів збільшиться швидкість реакції при збільшенні температури з 20 °C до 60 °C, ми можемо використати рівняння Арреніуса. Це рівняння встановлює залежність швидкості реакції від температури.

Рівняння Арреніуса має наступний вигляд:

k = A * exp(-Ea / (R * T))

Де: - k - швидкість реакції - A - чинник пропорційності, який залежить від конкретної реакції - Ea - енергія активації - R - універсальна газова стала (8.314 J/(mol*K)) - T - температура в Кельвінах

У нашому випадку, ми збільшуємо температуру з 20 °C до 60 °C, що відповідає збільшенню з 293 К до 333 К. Також нам дано, що Y = 2. Це означає, що швидкість реакції збільшиться в 2 рази.

Для знаходження величини Ea, ми можемо використати дві рівняння Арреніуса з різними температурами та швидкостями реакцій:

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

Ділимо друге рівняння на перше:

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

За умовою, (k2 / k1) = 2, а температури в Кельвінах T1 = 293 К та T2 = 333 К:

2 = exp(-Ea / (R * 333)) / exp(-Ea / (R * 293))

Для спрощення обчислень, ми можемо використати властивість експоненти:

exp(a) / exp(b) = exp(a - b)

2 = exp(-Ea / (R * 333) + Ea / (R * 293))

Після спрощення:

2 = exp(Ea * (1/293 - 1/333) / R)

Тепер ми можемо вирішити це рівняння щодо Ea:

ln(2) = Ea * (1/293 - 1/333) / R

Ea = (ln(2) * R * 333 * 293) / (333 - 293)

Підставляємо значення R = 8.314 J/(mol*K) і обчислюємо Ea:

Ea = (ln(2) * 8.314 * 333 * 293) / (333 - 293) = 131.346 J/mol

Отже, значення енергії активації Ea становить 131.346 J/mol.

Тепер ми можемо використати це значення для обчислення нової швидкості реакції при збільшенні температури з 20 °C до 60 °C:

k2 = A * exp(-Ea / (R * T2))

Підставляємо значення Ea = 131.346 J/mol, R = 8.314 J/(mol*K) та T2 = 333 K:

k2 = A * exp(-131.346 / (8.314 * 333))

Значення A не вказано в умові, тому ми не можемо точно визначити нову швидкість реакції без цієї інформації. Однак, ми можемо обчислити співвідношення між новою швидкістю реакції та початковою швидкістю реакції:

k2 / k1 = exp(-131.346 / (8.314 * 333))

Отримане значення буде показувати, у скільки разів збільшиться швидкість реакції при збільшенні температури з 20 °C до 60 °C.