Question

При увеличении температуры на 20°С скорость реакции увеличивается в 9 раз. При уменьшении температуры от 110°С до 80°С скорость реакции уменьшится в... раз.

Answer 1

При увеличении температуры на каждые 10 градусов скорость реакции увеличивается в 3 раза. Значит, если температура снизилась на 30 градусов, то скорость реакции уменьшится в 27 раз

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, давайте воспользуемся правилом Вант-Гоффа, которое связывает скорость химической реакции с температурой. Формула Вант-Гоффа выглядит следующим образом:

\[k_2 = k_1 \cdot e^{\frac{\Delta E}{RT}},\]

где: - \(k_1\) и \(k_2\) - константы скорости реакции при температурах \(T_1\) и \(T_2\), - \(\Delta E\) - активационная энергия реакции, - \(R\) - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.314 Дж/(моль·К)), - \(T\) - температура в кельвинах.

Из данного вами условия мы можем использовать отношение скоростей реакции при двух различных температурах:

\[\frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{\Delta E}{R} \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2}\right)}.\]

У вас есть информация о том, что при увеличении температуры на 20 °C скорость реакции увеличивается в 9 раз. Это можно записать как:

\[\frac{k_{\text{новая}}}{k_{\text{старая}}} = 9,\]

где \(k_{\text{новая}}\) - скорость при повышенной температуре, а \(k_{\text{старая}}\) - скорость при исходной температуре.

Также у вас есть информация о том, что при уменьшении температуры от 110 °C до 80 °C скорость реакции уменьшится в неизвестное количество раз. Давайте обозначим это неизвестное количество раз как \(x\).

Теперь мы можем записать два уравнения:

1. При увеличении температуры:

\[\frac{k_{\text{новая}}}{k_{\text{исходная}}} = 9.\]

2. При уменьшении температуры:

\[\frac{k_{\text{нижняя}}}{k_{\text{верхняя}}} = x,\]

где \(k_{\text{нижняя}}\) - скорость при 80 °C, а \(k_{\text{верхняя}}\) - скорость при 110 °C.

Теперь мы можем воспользоваться этими уравнениями для нахождения отношения \(x\). Подставим известные значения:

1. Первое уравнение:

\[\frac{k_{\text{новая}}}{k_{\text{исходная}}} = 9.\]

2. Второе уравнение:

\[\frac{k_{\text{нижняя}}}{k_{\text{верхняя}}} = x.\]

Подставим также известные значения температур и используем константу \(R\), чтобы решить систему уравнений и найти значение \(x\).