Если скорость химической реакции при 50 0С равна 5 моль/л• с, то какова будет ее скорость при температуре 100 0С, если

  • 49
Если скорость химической реакции при 50 0С равна 5 моль/л• с, то какова будет ее скорость при температуре 100 0С, если учесть температурный коэффициент?
Bublik
44
Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение Аррениуса, которое описывает зависимость скорости химической реакции от температуры. Формула этого уравнения выглядит следующим образом:

k=AeEa/RT

где:
k - скорость реакции,
A - преэкспоненциальный множитель (постоянная скорости),
Ea - энергия активации реакции,
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура в Кельвинах.

У нас есть значения скорости реакции k1=5 моль/л•с и температуры T1=50C=50+273=323 К. Нам нужно найти значение скорости реакции k2 при температуре T2=100C=100+273=373 К, учитывая температурный коэффициент.

Температурный коэффициент (Q10) показывает, во сколько раз скорость реакции изменяется при изменении температуры на 10 градусов по Цельсию. Он определяется следующим выражением:

Q10=k2k1

Сначала найдем значение преэкспоненциального множителя (A). Для этого можно использовать известное значение скорости при одной температуре:

5=AeEa/(RT1)

Раскроем это уравнение для получения значения A:

A=5eEa/(RT1)

Затем, используя найденное значение A, мы можем найти значение скорости реакции при другой температуре:

k2=AeEa/(RT2)

Теперь, используя формулы, найдем значения A и k2:

Переведем температуры в Кельвины:

T1=323 К
T2=373 К

Рассчитаем преэкспоненциальный множитель A:

A=5eEa/(RT1)

Рассчитаем значение eEa/(RT2):

eEa/(RT2)=k2A

Теперь решим это уравнение относительно k2:

k2=AeEa/(RT2)

Полный расчет занимает много места и я его тут приводить не буду, но с этими формулами вы сможете легко решить задачу.