12. Две реакции при температуре 20 ° C протекают с одинаковой скоростью Температурный коэффициент первой реакции равен 2 , второй З. Найти отношение скоростей этих реакций при 70 ° C
Для нахождения отношения скоростей реакций при 70 °C, нужно воспользоваться уравнением Вант Гоффа:
k = A * exp−Ea/RT-Ea / RT−Ea/RT
где k - скорость реакции, A - пропорциональная постоянная реакции, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Отношение скоростей двух реакций можно выразить как:
Для нахождения отношения скоростей реакций при 70 °C, нужно воспользоваться уравнением Вант Гоффа:
k = A * exp−Ea/RT-Ea / RT−Ea/RT
где k - скорость реакции, A - пропорциональная постоянная реакции, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Отношение скоростей двух реакций можно выразить как:
k1/k2k1 / k2k1/k2 = A1/A2A1 / A2A1/A2 * exp−Ea1/RT-Ea1 / RT−Ea1/RT / exp−Ea2/RT-Ea2 / RT−Ea2/RT
Так как у нас скорости реакций при 20 °C равны, то k1/k2k1 / k2k1/k2 = 1, а значит:
111 = A1/A2A1 / A2A1/A2 * exp−(Ea1−Ea2)/RT-(Ea1 - Ea2) / RT−(Ea1−Ea2)/RT
Теперь найдем отношение скоростей при 70 °C:
111 = A1/A2A1 / A2A1/A2 exp−(Ea1−Ea2)/(R</em>(70+273))-(Ea1 - Ea2) / (R </em> (70 + 273))−(Ea1−Ea2)/(R</em>(70+273))
Теперь подставляем данные:
температурный коэффициент первой реакции = 2, значит Ea1 = 2 R 293 Ктемпературный коэффициент второй реакции = 3, значит Ea2 = 3 R 293 К111 = A1/A2A1 / A2A1/A2 exp−((2</em>R<em>293)−(3</em>R<em>293))/(R</em>(70+273))-((2 </em> R <em> 293) - (3 </em> R <em> 293)) / (R </em> (70 + 273))−((2</em>R<em>293)−(3</em>R<em>293))/(R</em>(70+273))
111 = A1/A2A1 / A2A1/A2 exp−(−R</em>293)/343K-(-R </em> 293) / 343K−(−R</em>293)/343K
expR∗293/343R * 293 / 343R∗293/343 = A1/A2A1 / A2A1/A2
exp0.8550.8550.855 = A1/A2A1 / A2A1/A2
A1 / A2 ≈ 2.35
Отношение скоростей реакций при 70 °C равно примерно 2.35.