Для реакции омыления уксусно-этилового эфира при большом избытке воды константа скорости при 20 градусах равна 0,00099 мин-1 , а при 40 градусах цельсия ее величина составляет 0,00439 мин-1 . Определите энергию активации и константу скорости при 30 градусах целься.
Для определения энергии активации EaEaEa и константы скорости при 30 градусах Цельсия мы воспользуемся уравнением Аррениуса:
k = A * e^−Ea/RT-Ea/RT−Ea/RT
Где k - константа скорости, A - преэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная 8,314Дж/(моль∗К)8,314 Дж/(моль*К)8,314Дж/(моль∗К), T - температура в Кельвинах.
Сначала найдем значение lnkkk при температуре 20 и 40 градусов Цельсия:
Для определения энергии активации EaEaEa и константы скорости при 30 градусах Цельсия мы воспользуемся уравнением Аррениуса:
k = A * e^−Ea/RT-Ea/RT−Ea/RT
Где k - константа скорости, A - преэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная 8,314Дж/(моль∗К)8,314 Дж/(моль*К)8,314Дж/(моль∗К), T - температура в Кельвинах.
Сначала найдем значение lnkkk при температуре 20 и 40 градусов Цельсия:
lnk1k1k1 = ln0,000990,000990,00099 = -6,91
lnk2k2k2 = ln0,004390,004390,00439 = -5,43
Теперь найдем энергию активации Ea, используя разность lnk2k2k2 - lnk1k1k1:
lnk2k2k2 - lnk1k1k1 = -5,43 + 6,91 = 1,48
Ea = -1,48 * 8,314 / (1/293)−(1/313)(1/293) - (1/313)(1/293)−(1/313) = 68,83 кДж/моль
Теперь найдем преэкспоненциальный множитель A при 20 градусах Цельсия, используя значение lnk1k1k1 и значение Ea:
lnk1k1k1 = -6,91 = lnAAA - 68830/(8,314<em>293)68830 / (8,314 <em> 293)68830/(8,314<em>293) lnAAA = -6,91 + 228,7 = 221,78
A = e^221,78 = 4,82 10^96
Теперь используем найденные значения Ea и A, чтобы найти константу скорости при 30 градусах Цельсия:
k3 = 4,82 10^96 e^−68830/(8,314∗303)-68830 / (8,314 * 303)−68830/(8,314∗303) = 0,00246 мин^-1
Итак, константа скорости при 30 градусах Цельсия равна 0,00246 мин^-1, а энергия активации Ea равна 68,83 кДж/моль.