Химия. Вычислить γ Вычислить γ, если повышение температуры на 60К вызвало
возрастание скорости реакции в 136 раз.

14 Фев в 19:40
55 +1
0
Ответы
1

Для расчета эффекта изменения скорости реакции с изменением температуры, можно использовать уравнение Аррениуса, которое описывает зависимость скорости реакции от температуры:

k=A⋅e−EaRT k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}} k=AeRTEa

где:

k k k — постоянная скорости реакции,A A A — предэкспоненциальный множитель константаконстантаконстанта,Ea E_a Ea — энергия активации,R R R — универсальная газовая постоянная (приблизительно ( 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} )),T T T — температура в Кельвинах.

Если скорость реакции увеличивается в 136 раз при увеличении температуры на 60 К, то можно записать:

k2k1=136=Ae−EaRT2Ae−EaRT1=e−EaRT2+EaRT1=eEaR(1T1−1T2) \frac{k_2}{k_1} = 136 = \frac{A e^{-\frac{E_a}{R T_2}}}{A e^{-\frac{E_a}{R T_1}}} = e^{-\frac{E_a}{R T_2} + \frac{E_a}{R T_1}} = e^{\frac{E_a}{R} \left( \frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right)}
k1 k2 =136=AeRT1 Ea AeRT2 Ea =eRT2 Ea +RT1 Ea =eREa (T1 1 T2 1 )

Пусть T1 T_1 T1 — начальная температура, а T2=T1+60 T_2 = T_1 + 60 T2 =T1 +60.

Обозначим разность температур как ΔT=60 \Delta T = 60 ΔT=60 К. Запишем уравнение для отношения температур в терминах T1 T_1 T1 :

1T2−1T1=1T1+60−1T1=−60T1(T1+60) \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} = \frac{1}{T_1 + 60} - \frac{1}{T_1} = \frac{-60}{T_1(T_1 + 60)}
T2 1 T1 1 =T1 +601 T1 1 =T1 (T1 +60)60

Теперь подставим это в уравнение:

136=eEaR⋅(−60T1(T1+60)) 136 = e^{\frac{E_a}{R} \cdot \left( \frac{-60}{T_1(T_1 + 60)} \right)}
136=eREa (T1 (T1 +60)60 )

Логарифмируя обе стороны, получаем:

ln⁡(136)=−60EaRT1(T1+60) \ln(136) = \frac{-60 E_a}{R T_1 (T_1 + 60)}
ln(136)=RT1 (T1 +60)60Ea

Теперь, давайте выразим Ea E_a Ea через дендрограмму или подставив значение ( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} ):

Ea=−RT1(T1+60)ln⁡(136)60 E_a = -\frac{R T_1 (T_1 + 60) \ln(136)}{60}
Ea =60RT1 (T1 +60)ln(136)

Для окончательной оценки нам нужно значение T1 T_1 T1 . Например, если T1=298 К T_1 = 298 \, \text{К} T1 =298К примернаякомнататемпературапримерная комната температурапримернаякомнататемпература:

Ea≈−8.314⋅298⋅358⋅ln⁡(136)60 E_a \approx -\frac{8.314 \cdot 298 \cdot 358 \cdot \ln(136)}{60}
Ea 608.314298358ln(136)

Или просто подставить значение ln⁡(136) \ln(136) ln(136) и найти Ea E_a Ea .

Эту процедуру можно повторить с другими значениями T1 T_1 T1 по желанию для более точной оценки. Такого рода подход позволит вам косвенно вычислить скорость реакции, но вам нужно будет точно знать исходное значение температуры.

14 Фев в 19:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир