Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Влияние температурыЗависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа, согласно которому v2 = v1×g Dt/10, где v1 и v2 - скорости химической реакции при температурах t1 и t2 соответственно, Dt = t2 - t1, g - температурный коэффициент химической реакции (коэффициент Вант-Гоффа).
Пример 5 Реакция при температуре 50°С протекает за 2 мин. 15 сек. За сколько времени закончится эта реакция при температуре 70°С, если в данном температурном интервале температурный коэффициент скорости реакции равен 3. Решение В соответствии с правилом Вант - Гоффа, с ростом температуры скорость реакции возрастает в v2/ v1 = g Dt/10=3(70-50)/10= 9 раз. Следовательно, время протекания этой реакции уменьшится в 9 раз и составит t70 = t50/9 = 135/9 = 15 (c).
Пример 6 При повышении температуры на 50°С скорость реакции возросла в 1200 раз. Рассчитать температурный коэффициент скорости этой реакции. Решение В соответствии с правилом Вант - Гоффа v2/ v1 = g Dt/10 Þ 1200 = g 50/10= g 5 Þ g =5Ö1200=4,13.
Более точно зависимость скорости реакции от температуры описывается уравнением Арpeниуса через зависимость константы скорости реакции от температуры: k = А × еxp[-Ea/(RТ)], где К – константа скорости реакции, R - газовая постоянная (8,314 Дж×моль-1×град-1); А - постоянный множитель, зависящий только от природы реагирующих веществ; Т - температура, К; ЕА - энергия активации, Дж/моль. Энергия активации является характеристикой каждой реакции и определяет влияние на скорость химической реакции природы реагирующих веществ.
Пример 7 Энергия активации реакции О3(г) + NO(г) ®O2(г) +NО2(г) равна 10 кДж/молъ. Во сколько раз изменится скорость реакции при повышении температуры от 27°С до 37°С? Решение Закон действующих масс для данной реакции имеет вид v = k ×[О3]×[NО]. Очевидно, что при неизмененных концентрациях [О3] и [NО] рост скорости обусловлен ростом k. Константа скорости реакции возрастет в k 2/ k 1=[А×еxp(-Ea/(RТ2))]/[А×еxp(-Ea/(RТ1)) = = exp[- (Ea/R)×(1/T2 -1/T1)]= = exp[(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2)] раз, или в логарифмическом виде 1n (k 2/ k 1) =(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2). Подставив значения из условия задачи, получим 1n (k 2/ k 1) =(10 000/8.314)(310-300)/(300×310)=0.129. Откуда k2/k1=1.14, т. е. константа скорости реакции, а следовательно, и сама скорость реакции, возрастет в 1.14 раз: v2 / vТ = 1.14.
Пример 8 Вычислить g и Еа химической реакции, если константа скороcти при 120°С составляет 5,88×10-4, а при 170°С равна 6,7×10-2. Решение 1). Из уравнения Аррениуса и решения примера 7 следует 1n (k 2/ k 1) =(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2) Þ Еа=1n (k 2/ k 1)×R×T1×T2 /(T2-T1) = =ln(6.7×10-2/ 5,88×10-4) ×8.31×393×443 /(443-393)=137 029 Дж/моль= 137 кДж/моль. 2). Из правила Вант - Гоффа и закона действующих масс следует k 2/ k 1= v2/ v1 = g Dt/10Þ 1n (k 2/ k 1)= (Dt/10)× 1n g Þ 1n g =(10/Dt)×1n (k 2/ k 1)=(10/50)×ln(6.7×10-2/ 5,88×10-4)= 0.947 Þ g = 2.58
|