Каков период полупревращения реакции при температуре 77 °C, если энергия активации реакции составляет 65 кДж/моль

Суть вопроса: Кинетика химической реакции

Разъяснение: Период полупревращения - это временной интервал, в течение которого концентрация реактанта уменьшается в два раза. Для расчета периода полупревращения нужно знать константу скорости реакции и энергию активации.

Первым шагом нам нужно использовать уравнение Аррениуса, которое связывает константу скорости (k) с энергией активации (Ea) и температурой (T):

k = A * exp(-Ea/RT)

где k - константа скорости, A - предэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации, R - универсальная газовая постоянная (8,314 J/(моль*К)), T - температура в Кельвинах.

Для нашей задачи нам дана температура 77 °C, которую мы должны преобразовать в Кельвины:

Т = 77 + 273 = 350 К

Затем мы можем использовать полученные значения константы скорости и температуры в уравнение Аррениуса, чтобы найти предэкспоненциальный множитель A:

A = k * exp(Ea/RT)

Теперь мы можем приступить к расчету периода полупревращения (t1/2). Он связан с константой скорости следующим образом:

t1/2 = ln(2) / k

где ln - натуральный логарифм.

Следовательно, для получения ответа на задачу, мы должны вычислить энергию активации( Ea), предэкспоненциальный множитель (A), константу скорости (k) и период полупревращения (t1/2).

Демонстрация: Рассчитайте период полупревращения реакции при температуре 77 °C, если энергия активации реакции составляет 65 кДж/моль, а константа скорости при 37 °C равна 0,25 ч-1.

Совет: Чтобы лучше понять кинетику химической реакции, рекомендуется изучить понятие скорости реакции и факторы, влияющие на нее, такие как концентрация реактантов и температура. Изучение графиков реакций и понятий, таких как степень реакции и константа скорости, также помогут лучше понять эту тему.

Задача на проверку: Константа скорости реакции при 25 °C равна 0,1 с^-1. Энергия активации составляет 45 кДж/моль. Рассчитайте период полупревращения при температуре 40 °C.