При понижении температуры с 50С до 20С скорость химических реакции уменшилось в 27 раз. Вычеслить значение температурного коэффицента скорости реакции.
где: k1 - скорость реакции при температуре T1 k2 - скорость реакции при температуре T2 Ea - энергия активации реакции R - универсальная газовая постоянная 8,314Дж/(моль⋅К)8,314 Дж/(моль·К)8,314Дж/(моль⋅К)
Из условия задачи имеем: T1 = 50°C = 323 K T2 = 20°C = 293 K k1/k2 = 27
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Вант-Гоффа:
k1/k2 = exp(Ea/R)∗(1/T2−1/T1)(Ea/R) * (1/T2 - 1/T1)(Ea/R)∗(1/T2−1/T1)
где:
k1 - скорость реакции при температуре T1
k2 - скорость реакции при температуре T2
Ea - энергия активации реакции
R - универсальная газовая постоянная 8,314Дж/(моль⋅К)8,314 Дж/(моль·К)8,314Дж/(моль⋅К)
Из условия задачи имеем:
T1 = 50°C = 323 K
T2 = 20°C = 293 K
k1/k2 = 27
Подставим данные в уравнение:
27 = exp(Ea/8.314)∗(1/293−1/323)(Ea/8.314) * (1/293 - 1/323)(Ea/8.314)∗(1/293−1/323)
27 = exp(Ea/8.314)∗(0.00342−0.00309)(Ea/8.314) * (0.00342 - 0.00309)(Ea/8.314)∗(0.00342−0.00309)
27 = exp0.0042∗Ea0.0042 * Ea0.0042∗Ea
ln272727 = 0.0042 * Ea
Ea = ln272727 / 0.0042 ≈ 22226,2 Дж/моль
Температурный коэффициент скорости реакции равен 22226,2 Дж/моль.