Заказ №38828

На сколько градусов необходимо поднять температуру реагирующих веществ, чтобы скорость реакции возросла в 30 раз, если температурный коэффициент равен 2,5 . Какова энергия активации этой реакции, если начальная температура 300 К?

Решение:

Известно, что скорость большинства химических реакций увеличивается с повышением температуры. Количественно влияние температуры на скорость реакций можно оценить двумя путями. Для реакций в растворах, протекающих при сравнительно низких температурах, можно использовать эмпирическое правило Вант Гоффа: 𝑣2 𝑣1 = 𝛾 Т2−Т1 10 Прологарифмируем данное выражение 𝑙𝑔 ( 𝑣2 𝑣1 ) = Т2 − Т1 10 𝑙𝑔𝛾 Тогда температура Т2 = 10 ∗ 𝑙𝑔 ( 𝑣2 𝑣1 ) 𝑙𝑔𝛾 + Т1 = 10 ∗ 𝑙𝑔30 𝑙𝑔2,5 + 300 = 14,77 0,40 + 300 = 337К Следовательно, необходимо повысить температуру реакции на 37К, чтобы скорость реакции возросла в 30 раз. Более точно и научно обоснованно влияние температуры на скорость реакции описывает теория активных столкновений, основы которой предложены шведским учёным С. Аррениусом. Суть этой теории отражена в трёх её положениях: Для того чтобы прореагировать, молекулы реагентов должны столкнуться. Чтобы столкновения частиц действительно привели к химическому превращению, избыточная энергия сталкивающихся молекул должна превышать энергию активации (Еа), т.е. молекулы реагентов должны преодолеть некий потенциальный барьер. Энергией активации химической реакции называют избыточную энергию, которой должны обладать молекулы в момент столкновения, чтобы прореагировать. Молекулы, имеющие избыточную энергию, больше, чем энергия активации, называются активными молекулами. В зависимости от доли активных молекул, скорость реакции может быть больше или меньше. Зависимость константы скорости реакции от температуры и энергии активации описывает уравнение Аррениуса: 𝑘 = 𝑘0 ∗ е − 𝐸𝑎 𝑅∗𝑇 Здесь k – константа скорости при обычных условиях;