Какова скорость химической реакции при 80 C, если её скорость при 50 C равна 2 моль/л ∙ с и температурный коэффициент

Тема занятия: Скорость химической реакции и температурный коэффициент

Пояснение: Скорость химической реакции обычно зависит от температуры. При повышении температуры скорость реакции, как правило, увеличивается, а при понижении температуры скорость реакции уменьшается. Эта зависимость может быть описана уравнением Аррениуса:

V2 = V1 * exp((Ea/R) * ((1/T2) - (1/T1)))

где V2 - скорость реакции при температуре T2,
V1 - скорость реакции при температуре T1,
Ea - энергия активации реакции,
R - универсальная газовая постоянная,
T2 и T1 - температура в Кельвинах.

Температурный коэффициент (или коэффициент реакции) показывает, насколько изменится скорость реакции при изменении температуры на 1 градус Цельсия.

Используя данное уравнение, мы можем вычислить скорость реакции при другой температуре, зная скорость реакции при известной температуре и температурный коэффициент.

Пример:
Пусть скорость реакции при 50°C (или 323 K) составляет 2 моль/л ∙ с. Пусть также известно, что температурный коэффициент равен 0,05 градусов Цельсия.
Хотим узнать скорость реакции при 80°C (или 353 K).
Мы можем использовать уравнение Аррениуса:

V2 = V1 * exp((Ea/R) * ((1/T2) - (1/T1)))

Подставляя известные значения, мы получаем:

V2 = 2 * exp((Ea/R) * ((1/353) - (1/323)))

Заметим, что Ea/R можно считать константой в данном контексте. Подставим это значение и получим ответ:

V2 = 2 * exp((0,05) * ((1/353) - (1/323)))

В итоге, можно получить значения переменной V2, которая будет представлять скорость реакции при 80°C.

Совет: Важно помнить, что в данном случае температура должна быть выражена в Кельвинах. При сравнении двух температур, разность значений температур должна быть выражена в единицах температуры градус Цельсия.

Закрепляющее упражнение: При скорости химической реакции 4 моль/л∙с при 60 С и известном температурном коэффициенте 0,08 градуса Цельсия, вычислите скорость реакции при 70 С.