Question

На сколько градусов следует повысить температуру, чтобы скорость химеческой реакции возросла в 16 раз? Температурный коэффициент скорости реакции равен 2

Answer 1

Vхр= Vхр0*Yt2-t1/10          Yt2-t1/10  =16                   2t2-t1/10=16      

t2-t1/10=4    t2-t1=40

 

 

ответ: на 40 градусов

Answer 2

Температурный коэффициент скорости реакции (α) можно выразить следующей формулой: α = e^(Ea/RT) где Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная, T - температура

Для начала, рассчитаем значение энергии активации (Ea). Известно, что при увеличении температуры в 2 раза, скорость реакции увеличивается в 16 раз. Используем следующее соотношение: α2/α1 = e^(Ea/R(1/T2 - 1/T1))

При температуре T1 и скорости реакции α1, эта скорость увеличивается в 16 раз при температуре T2 и скорости реакции α2.

Так как температурный коэффициент скорости реакции равен 2, подставляем в формулу: 2 = e^(Ea/RT2) / e^(Ea/RT1)

Избавляясь от экспонент и прологарифмировав обе части, получим: ln(2) = (Ea/R)(1/T1 - 1/T2)

Теперь подставим значение температурного коэффициента (α=2) и решим уравнение относительно T2:

ln(2) = (2R)(1/T1 - 1/T2)

Умножаем обе части на T1T2:

ln(2)T1T2 = 2R(T2 - T1)

Раскрываем скобки:

ln(2)T1T2 = 2RT2 - 2RT1

Теперь выражаем T2:

ln(2)T1T2 - 2RT2 = - 2RT1

T2(ln(2)T1 - 2R) = - 2RT1

T2 = - 2RT1 / (ln(2)T1 - 2R)

Подставляем значения R = 8,314 Дж / моль·К и T1 в К:

T2 = - 2 * 8,314 * T1 / (ln(2)T1 - 2 * 8,314)

Таким образом, получается, что для повышения скорости химической реакции в 16 раз при температурном коэффициенте 2, необходимо повысить температуру на величину, которая будет рассчитана по вышеприведенной формуле.