Вычислить насколько градусов нужно уменьшить температуру реакцию чтобы скорость реакции снизилось в 9 раз, температурный коэффициент реакции равен 3

17 Июн 2019 в 19:43
271 +1
0
Ответы
1

Для вычисления насколько градусов нужно уменьшить температуру реакции, чтобы скорость реакции снизилась в 9 раз, используем формулу Аррениуса:

k = A * exp−Ea/RT-Ea/RTEa/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/RT1Ea/RT1 = 9 A * exp−Ea/RT2-Ea/RT2Ea/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(T1ΔT) = 9 A * exp−Ea/RT1-Ea/RT1Ea/RT1

Разделим обе части на A, и прологарифмируем:

-ln999 = -Ea/R * 1/T1−1/(T1−ΔT)1/T1 - 1/(T1 - ΔT)1/T11/(T1ΔT)

-ln999 = -Ea/R (T1−ΔT−T1)/(T1</em>(T1−ΔT))(T1 - ΔT - T1)/(T1 </em> (T1 - ΔT))(T1ΔTT1)/(T1</em>(T1ΔT))

-ln999 = -Ea/R −ΔT/(T1</em>(T1−ΔT))-ΔT/(T1 </em> (T1 - ΔT))ΔT/(T1</em>(T1ΔT))

-ln999 = Ea/R ΔT/T1</em>(T1−ΔT)T1 </em> (T1 - ΔT)T1</em>(T1ΔT)

-ln999 T1 T1−ΔTT1 - ΔTT1ΔT = 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> T1Ealn(9)<em>T1 = ln999 T1^2

ΔT = ln999 T1^2 / Ea−ln(9)</em>T1Ea - ln(9) </em> T1Ealn(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> T1Ealn(9)</em>T1

21 Апр 2024 в 00:59
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