Question

. Константа скорости распада пенициллина при тем¬пературе 36 °С равна 6•10-6с-1, а при 41 °С – 1,2•10-5с-1 вычислите константу скорости распада пеницилина при температуры 56 градусов

Answer 1

Ответ:

По правилу Вант-Гоффа, v2/v1 = y^((t2-t1)/10);

y^((41-36)/10) = 1.2*10^-5/6*10^-6, y^(1/2) = 2, y = 4;

тогда 4^((56-41)/10) = 8, т.е. при повышении темп. до 56 С, скорость увеличится в 8 раз;

т.о. константа скорости при 56 C составит 1.2*10^-5*8 = 9.6*10^-5 с^-1.

Answer 2

Для вычисления константы скорости распада пенициллина при температуре 56 градусов Цельсия, мы можем воспользоваться уравнением Аррениуса. Это уравнение описывает зависимость константы скорости химической реакции от температуры. Уравнение Аррениуса имеет следующий вид:

k2 = k1 * e^(-Ea / RT2)

где: k2 - константа скорости при температуре T2 (в данном случае, 56 градусов Цельсия), k1 - константа скорости при температуре T1 (в данном случае, 41 градус Цельсия), Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж / (моль * К)), T1 - температура в Кельвинах при которой известна константа скорости (41 °C + 273.15 K), T2 - температура в Кельвинах, для которой мы хотим найти константу скорости (56 °C + 273.15 K).

Давайте подставим известные значения в уравнение:

k1 = 1.2 * 10^(-5) с^(-1) (при 41 °C) T1 = 41 °C + 273.15 K = 314.15 K T2 = 56 °C + 273.15 K = 329.15 K

Теперь нам нужно найти энергию активации Ea. Для этого можно перегруппировать уравнение:

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

Подставим значения и решим:

Ea = -8.314 Дж / (моль * К) * ln((6 * 10^(-6) с^(-1)) / (1.2 * 10^(-5) с^(-1))) / (1 / 329.15 K - 1 / 314.15 K)

Ea ≈ -8.314 Дж / (моль * К) * ln(0.5) / (0.00303 K^(-1))

Ea ≈ -8.314 Дж / (моль * К) * (-0.693) / 0.00303 K^(-1)

Ea ≈ 19110 Дж/моль

Теперь, когда у нас есть значение энергии активации Ea, мы можем использовать его, чтобы найти константу скорости k2 при температуре 56 градусов Цельсия:

k2 = k1 * e^(-Ea / RT2) k2 = 1.2 * 10^(-5) с^(-1) * e^(-19110 Дж/моль / (8.314 Дж / (моль * К) * 329.15 K))

k2 ≈ 1.2 * 10^(-5) с^(-1) * e^(-7.13)

k2 ≈ 1.2 * 10^(-5) с^(-1) * 0.000818

k2 ≈ 9.82 * 10^(-9) с^(-1)

Таким образом, константа скорости распада пенициллина при температуре 56 градусов Цельсия составляет примерно 9.82 * 10^(-9) с^(-1).