Порошок цинка некоторой массы растворяется в разбавленной соляной кислоте при 20 o C за 43 минуты. Образец такой массы при 48 o C растворяется за 6 минут. Рассчитайте, за какое время такой образец цинка полностью растворится при 25 o C . В ответ запишите время в минутах, с точностью до целых.
Для решения данной задачи нужно использовать уравнение Вант-Гоффа:
ln(K2/K1) = ΔH/R * (1/T1 - 1/T2)
Где K1 и T1 - константа скорости и температура при первом условии (20 o C), а K2 и T2 - константа скорости и температура при втором условии (48 o C).
Первое уравнение:
ln(K2/K1) = ΔH/R * (1/293 K - 1/321 K)
Второе уравнение:
ln(K3/K1) = ΔH/R * (1/293 K - 1/298 K)
Мы можем выразить K3 через K2:
K2 = K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/321 K))
K3 = K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/298 K))
K3 = K2 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/298 K))
Теперь подставляем данные:
K2 = K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/321 K))
K3 = K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/298 K))
K3 = (K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/321 K))) e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/298 K))
К3 = K1 e^(-ΔH/R (1/293 K - 1/321 K) - ΔH/R * (1/293 K - 1/298 K))
Теперь мы можем решить данное уравнение и найти время, за которое образец полностью растворится при 25 o C.