Скорость некоторой реакции с увеличением температуры на 10 градусов по Цельсию увеличивается в 2 раза.При 20 градусов по Цельсию она равна 0,16 моль/л*ч.Какой будет скорость этой реакции при 60 градусах по Цельсию.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой Аррениуса, которая описывает зависимость скорости реакции от температуры:

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

Где:
k1 - скорость реакции при температуре T1 (в данном случае 20 градусов Цельсия), 0,16 моль/лч
k2 - скорость реакции при температуре T2 (в данном случае 60 градусов Цельсия), неизвестно
Ea - энергия активации реакции
R - универсальная газовая постоянная, примем её равной 8,314 Дж/(мольК)
T1 - температура в Кельвинах при 20 градусах Цельсия, 293 K
T2 - температура в Кельвинах при 60 градусах Цельсия, 333 K

Так как скорость реакции увеличивается в 2 раза при повышении температуры на 10 градусов по Цельсию, то:

k2 = 2 0.16 = 0.32 моль/лч

Подставим все значения в формулу и решим:

0.32 = 0.16 exp((Ea/8.314) (1/293 - 1/333))

Упростим уравнение:

0.32 = 0.16 exp((Ea/8.314) (0.0034 - 0.003))

0.32 = 0.16 exp(0.001 (Ea/8.314) * 0.0004)

2 = exp(0.004 * (Ea/8.314))

ln(2) = 0.004 * (Ea/8.314)

Ea = 8.314 * ln(2) / 0.004

Ea ≈ 34 950 Дж/моль

Теперь, когда мы нашли значение энергии активации Ea, можем подставить его в формулу и найти скорость реакции при 60 градусах по Цельсию:

k2 = 0.16 exp((34 950 / 8.314) (1/293 - 1/333))

k2 ≈ 0.32 моль/л*ч

Таким образом, при 60 градусах по Цельсию скорость реакции будет равна примерно 0.32 моль/л*ч.