На сколько увеличится скорость реакции B+C=BC, если изначальная температура была 20 °С, а затем повысилась до

Радужный_Мир

35

Для решения данной задачи необходимо вспомнить, что скорость химической реакции зависит от температуры согласно уравнению Аррениуса, которое имеет вид:

\[ k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}} \]

где:
\( k \) - скорость реакции,
\( A \) - постоянная скорости реакции (также называемая константой скорости),
\( E_a \) - энергия активации реакции,
\( R \) - универсальная газовая постоянная,
\( T \) - температура в Кельвинах.

Для решения задачи нам необходимо определить отношение скоростей реакций при двух различных температурах.

Используем формулу Аррениуса для определения скорости реакции при температуре 20 °C (293 K). При этой температуре температурный коэффициент (TCK) реакции остается неизменным:

\[ k_1 = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT_1}} \]

Аналогично, для температуры 40 °C (313 K) имеем:

\[ k_2 = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT_2}} \]

Рассмотрим отношение \( \frac{k_2}{k_1} \):

\[ \frac{k_2}{k_1} = \frac{A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT_2}}}{A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT_1}}} = e^{\frac{E_a}{R} \cdot (\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2})} \]

Подставляя числовые значения температур:

\[ \frac{k_2}{k_1} = e^{\frac{E_a}{R} \cdot (\frac{1}{293} - \frac{1}{313})} \]

Таким образом, мы можем рассчитать, на сколько увеличится скорость реакции \( B+C=BC \), если температура повышается с 20 °C до 40 °C. Неизменность температурного коэффициента означает, что энергия активации реакции остается постоянной.