Как изменяется скорость реакции при повышении температуры реагирующей смеси с 100 до 180 градусов? Исходная скорость
Как изменяется скорость реакции при повышении температуры реагирующей смеси с 100 до 180 градусов? Исходная скорость реакции составляет 0,7 моль/л в минуту, а температурный коэффициент системы задан.
24.12.2023 04:56
Объяснение: При повышении температуры реакционной смеси, скорость химической реакции будет увеличиваться. Это связано с температурной зависимостью скорости химических реакций, которая описывается уравнением Аррениуса. Согласно этому уравнению, скорость химической реакции пропорциональна энергии активации (Еа) и экспоненциально зависит от обратной температуры.
Математически это выглядит следующим образом:
k = A * e^(-Ea/RT)
где k - скорость реакции, A - пропорциональная константа (предэкспоненциальный множитель), Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Коэффициент температуры (температурный коэффициент) системы позволяет оценить изменение скорости реакции при изменении температуры. Он определяется следующим образом:
Q10 = (k2/k1)^(10/(T2-T1))
где k1 и k2 - скорости реакции при температурах T1 и T2 соответственно, Q10 - коэффициент температуры (Q10 = 1 при отсутствии влияния температуры).
Например: При повышении температуры реагирующей смеси с 100 до 180 градусов, мы можем использовать температурный коэффициент (Q10) для оценки изменения скорости реакции. Предположим, у нас исходная скорость реакции составляет 0,7 моль/л в минуту. Мы можем рассчитать Q10 следующим образом:
Q10 = (k2/k1)^(10/(T2-T1))
где k1 = 0,7 моль/л в минуту (при T1 = 100 градусов)
k2 - неизвестная скорость реакции при T2 = 180 градусов.
Совет: Для лучшего понимания влияния температуры на скорость реакции, можно провести эксперимент, в котором измерять скорость реакции при разных температурах. Затем построить график зависимости скорости реакции от температуры и провести аппроксимацию полученных данных. Это позволит визуализировать изменение скорости реакции с повышением температуры.
Задача для проверки: При повышении температуры реагирующей смеси с 100 до 180 градусов, скорость реакции увеличивается в 2 раза. При исходной температуре T1 скорость реакции составляла 0,8 моль/л в минуту. Определите скорость реакции при T2 = 180 градусов. (Укажите ответ в моль/л в минуту)