Question

Скорость химической реакции при 100ºC равна 0.3моль/л•с.Вычислите скорость реакции при 130ºC если температурный коэффициент скорости равен 2

Answer 1

$\frac{v_{2}}{v_{1}}=\gamma^{\frac{t_{2}-t_{1}}{10}}$

 

 

 $\frac{v_{2}}{0,3}=2^{\frac{130-100}{10}}$

 

$\frac{v_{2}}{0,3}=2^{3}$

 

v2=0,3*8 = 2,4 моль/л•с

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение Аррениуса, которое связывает скорость химической реакции с температурой и температурным коэффициентом скорости. Уравнение Аррениуса выглядит следующим образом:

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

где: - k - скорость реакции - A - преэкспоненциальный множитель - Ea - энергия активации реакции - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) - T - температура в Кельвинах

Мы знаем, что скорость химической реакции при 100ºC (или 373 К) равна 0.3 моль/(л·с). При этом температурный коэффициент скорости равен 2. Мы должны вычислить скорость реакции при 130ºC (или 403 К).

Для начала, мы можем использовать известные значения скорости и температуры для вычисления преэкспоненциального множителя A:

k1 = A * e^(-Ea/(R * T1))

где k1 - скорость реакции при 100ºC (0.3 моль/(л·с)), T1 - температура при 100ºC (373 К).

Теперь мы можем использовать известные значения скорости, температуры и преэкспоненциального множителя для вычисления энергии активации Ea:

k2 = A * e^(-Ea/(R * T2))

где k2 - скорость реакции при 130ºC (что нам и нужно найти), T2 - температура при 130ºC (403 К).

Мы знаем, что температурный коэффициент скорости равен 2:

2 = e^(-Ea/(R * T2)) / e^(-Ea/(R * T1))

Теперь мы можем решить это уравнение, чтобы найти значение энергии активации Ea. После того, как мы найдем Ea, мы можем использовать его для вычисления скорости реакции при 130ºC:

k2 = A * e^(-Ea/(R * T2))

Ниже приведен код на Python, который позволяет решить данную задачу и вычислить скорость реакции при 130ºC:

import math

# Известные значения
k1 = 0.3  # скорость реакции при 100ºC (моль/(л·с))
T1 = 373  # температура при 100ºC (К)
T2 = 403  # температура при 130ºC (К)
R = 8.314  # универсальная газовая постоянная (Дж/(моль·К))
alpha = 2  # температурный коэффициент скорости

# Решение уравнения для нахождения Ea
Ea = -R * T1 * math.log(alpha) / (math.log(k1) - math.log(alpha))

# Вычисление скорости реакции при 130ºC
k2 = math.exp(-Ea / (R * T2))

print(f"Скорость реакции при 130ºC: {k2} моль/(л·с)")

Результат выполнения кода будет выглядеть следующим образом:

``` Скорость реакции при 130ºC