Каковы энергия активации и константа скорости реакции разложения йодистого водорода при 374°C, если при 356°C константа

Тема: Расчёт энергии активации и константы скорости реакции

Пояснение:
Чтобы рассчитать энергию активации (Ea) и константу скорости (k) реакции, разложения йодистого водорода, необходимо использовать уравнение Аррениуса:

k = A * exp(-Ea / (R * T))

где:
- k - константа скорости реакции
- A - преэкспоненциальный множитель
- Ea - энергия активации
- R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль⋅К))
- T - температура в Кельвинах

У нас есть две известные точки данных:
При 356°C (629 К): k = 8,09 * 10^3 л/(моль⋅с)
При 389°C (662 К): k = 5,88 * 10^3 л/(моль⋅с)

Мы можем использовать эти две точки данных для расчёта энергии активации и преэкспоненциального множителя.

Первым шагом нам нужно перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

Т1 = 356°C + 273 = 629 К
Т2 = 389°C + 273 = 662 К

Далее, мы можем использовать формулу Аррениуса для каждой точки данных:

k1 = A * exp(-Ea / (R * T1))
k2 = A * exp(-Ea / (R * T2))

Разделив эти два уравнения, мы получим:

k1 / k2 = exp((Ea / (R * T1)) - (Ea / (R * T2)))

Теперь мы можем логарифмировать оба выражения, чтобы избавиться от экспоненты:

ln(k1 / k2) = (Ea / (R * T1)) - (Ea / (R * T2))

После этого мы можем решить это уравнение для Ea:

Ea = R * ((1 / T2) - (1 / T1)) / (ln(k1 / k2))

Подставляем соответствующие значения T1, T2, k1 и k2 и решаем уравнение, чтобы получить значение энергии активации Ea.

Доп. материал:
Заданы следующие данные:
При 356°C (629 К): k = 8,09 * 10^3 л/(моль⋅с)
При 389°C (662 К): k = 5,88 * 10^3 л/(моль⋅с)

Т1 = 629 К
Т2 = 662 К
k1 = 8,09 * 10^3 л/(моль⋅с)
k2 = 5,88 * 10^3 л/(моль⋅с)

Используя формулу, мы можем вычислить значение энергии активации Ea.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, хорошо изучите уравнение Аррениуса и его производные. Понимание различных компонентов и их физического значения поможет вам в расчётных задачах.

Задание для закрепления:
При 324°C (597 К) константа скорости равна 1,24 * 10^3 л/(моль⋅с). При какой температуре (в Кельвинах) будет константа скорости равняться 9,54 * 10^3 л/(моль⋅с)? Используйте рассчитанное значение энергии активации (Ea) из предыдущего расчёта.