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=A⋅e−RTEa
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:
Для окончательной оценки нам нужно значение T1 T_1 T1. Например, если T1=298 К T_1 = 298 \, \text{К} T1=298Кпримернаякомнататемпературапримерная комната температурапримернаякомнататемпература:
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.
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=A⋅e−RTEa
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=Ae−RT1 Ea Ae−RT2 Ea =e−RT2 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 ≈−608.314⋅298⋅358⋅ln(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.