Для вычисления насколько градусов нужно уменьшить температуру реакции, чтобы скорость реакции снизилась в 9 раз, используем формулу Аррениуса:
k = A * exp−Ea/RT-Ea/RT−Ea/RT
Где: k - скорость реакции A - предэкспоненциальный множитель Ea - энергия активации R - газовая постоянная T - температура в Кельвинах
Из условия задачи, у нас скорость реакции должна уменьшиться в 9 раз, т.е. k1 = 9k2, где k1 - начальная скорость, k2 - скорость после уменьшения температуры.
Теперь подставим это в формулу Аррениуса:
A exp−Ea/RT1-Ea/RT1−Ea/RT1 = 9 A * exp−Ea/RT2-Ea/RT2−Ea/RT2
Учитывая, что температурный коэффициент реакции равен 3, мы можем записать:
T2 = T1 - ΔT
где ΔT - количество градусов, на которые нужно уменьшить температуру.
Заменим температуры в формуле:
A exp−Ea/R(T1−ΔT)-Ea/R(T1 - ΔT)−Ea/R(T1−ΔT) = 9 A * exp−Ea/RT1-Ea/RT1−Ea/RT1
Таким образом, для уменьшения скорости реакции в 9 раз при температурном коэффициенте реакции равном 3, нужно уменьшить температуру на значение ΔT, которое можно вычислить по формуле:
Для вычисления насколько градусов нужно уменьшить температуру реакции, чтобы скорость реакции снизилась в 9 раз, используем формулу Аррениуса:
k = A * exp−Ea/RT-Ea/RT−Ea/RT
Где:
k - скорость реакции
A - предэкспоненциальный множитель
Ea - энергия активации
R - газовая постоянная
T - температура в Кельвинах
Из условия задачи, у нас скорость реакции должна уменьшиться в 9 раз, т.е. k1 = 9k2, где k1 - начальная скорость, k2 - скорость после уменьшения температуры.
Теперь подставим это в формулу Аррениуса:
A exp−Ea/RT1-Ea/RT1−Ea/RT1 = 9 A * exp−Ea/RT2-Ea/RT2−Ea/RT2
Учитывая, что температурный коэффициент реакции равен 3, мы можем записать:
T2 = T1 - ΔT
где ΔT - количество градусов, на которые нужно уменьшить температуру.
Заменим температуры в формуле:
A exp−Ea/R(T1−ΔT)-Ea/R(T1 - ΔT)−Ea/R(T1−ΔT) = 9 A * exp−Ea/RT1-Ea/RT1−Ea/RT1
Разделим обе части на A, и прологарифмируем:
-ln999 = -Ea/R * 1/T1−1/(T1−ΔT)1/T1 - 1/(T1 - ΔT)1/T1−1/(T1−ΔT)
-ln999 = -Ea/R (T1−ΔT−T1)/(T1</em>(T1−ΔT))(T1 - ΔT - T1)/(T1 </em> (T1 - ΔT))(T1−ΔT−T1)/(T1</em>(T1−ΔT))
-ln999 = -Ea/R −ΔT/(T1</em>(T1−ΔT))-ΔT/(T1 </em> (T1 - ΔT))−ΔT/(T1</em>(T1−ΔT))
-ln999 = Ea/R ΔT/T1</em>(T1−ΔT)T1 </em> (T1 - ΔT)T1</em>(T1−ΔT)
-ln999 T1 T1−ΔTT1 - ΔTT1−ΔT = Ea * ΔT
-ln999 T1^2 + ln999 T1 ΔT = Ea ΔT
-ln999 T1^2 = Ea ΔT - ln999 T1 ΔT
ΔT Ea−ln(9)<em>T1Ea - ln(9) <em> T1Ea−ln(9)<em>T1 = ln999 T1^2
ΔT = ln999 T1^2 / Ea−ln(9)</em>T1Ea - ln(9) </em> T1Ea−ln(9)</em>T1
Таким образом, для уменьшения скорости реакции в 9 раз при температурном коэффициенте реакции равном 3, нужно уменьшить температуру на значение ΔT, которое можно вычислить по формуле:
ΔT = ln999 T1^2 / Ea−ln(9)</em>T1Ea - ln(9) </em> T1Ea−ln(9)</em>T1