Question

Некоторая реакция при 20 градусах протекает за 40,5 мин.,а при температуре 40 градусов-за 4,5 мин. За какое время закончится эта реакция при температуре 70 градусов?

Answer 1

Я не силен в физике или , что это. Ну думаю минута

Answer 2

Для решения этой задачи можно воспользоваться правилом Вант-Гоффа, которое связывает скорость химической реакции с температурой. Правило Вант-Гоффа формулируется следующим образом:

\[ k_2 = k_1 \cdot e^{\frac{E_a}{RT}} \]

где: - \( k_1 \) - константа скорости реакции при температуре \( T_1 \), - \( k_2 \) - константа скорости реакции при температуре \( T_2 \), - \( E_a \) - активационная энергия реакции, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)), - \( T \) - температура в Кельвинах.

Так как у нас есть информация о скорости реакции при двух температурах (20 градусов и 40 градусов), мы можем написать два уравнения:

\[ k_1 = \frac{1}{t_1} \] \[ k_2 = \frac{1}{t_2} \]

где \( t_1 \) и \( t_2 \) - времена, за которые протекла реакция при соответствующих температурах.

Теперь мы можем воспользоваться правилом Вант-Гоффа для нахождения \( E_a \):

\[ \ln\left(\frac{k_2}{k_1}\right) = \frac{E_a}{R} \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right) \]

Мы можем решить это уравнение для \( E_a \), затем использовать его, чтобы найти константу скорости \( k_3 \) при температуре 70 градусов, используя температуру 40 градусов и \( E_a \):

\[ k_3 = k_2 \cdot e^{\frac{E_a}{RT_3}} \]

где \( T_3 \) - температура 70 градусов, \( k_3 \) - константа скорости при этой температуре.

После нахождения \( k_3 \), мы можем использовать его для определения времени \( t_3 \), за которое протекает реакция при температуре 70 градусов:

\[ t_3 = \frac{1}{k_3} \]

Давайте рассчитаем это. Важно отметить, что величины нужно использовать в системе СИ (например, секунды, метры, Джоули).