Как изменится константа скорости реакции при увеличении температуры с 500 до 1000, если энергия активации составляет 95,8 кДж/моль?
Жужа
Чтобы понять, как изменится константа скорости реакции при увеличении температуры, вам будет полезно использовать закон Аррениуса. Закон Аррениуса связывает скорость реакции с температурой и энергией активации соотношением:
\[k = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT}}\]
где \(k\) - константа скорости реакции, \(A\) - пропорциональный коэффициент, \(E_{\text{a}}\) - энергия активации, \(R\) - универсальная газовая постоянная \(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\), \(T\) - температура в кельвинах.
Поскольку в вопросе даны значения энергии активации и температуры, мы можем воспользоваться этими значениями, чтобы определить, как изменится константа скорости реакции.
Для начала, нужно преобразовать температуру в кельвины. Для этого добавим 273,15 к значению в градусах Цельсия:
Температура 500 °C в кельвинах:
\[T_1 = 500 + 273,15 = 773,15 \, \text{K}\]
Температура 1000 °C в кельвинах:
\[T_2 = 1000 + 273,15 = 1273,15 \, \text{K}\]
Теперь, подставим значения в формулу закона Аррениуса:
\[k_1 = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_1}}\]
\[k_2 = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_2}}\]
После этого, найдем отношение значений \(k_2\) и \(k_1\) для определения изменения константы скорости реакции:
\[\frac{k_2}{k_1} = \frac{A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_2}}}{A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_1}}} = e^{-\frac{E_{\text{a}}}{R} \left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)}\]
Теперь можно подставить значения и посчитать:
\[\frac{k_2}{k_1} = e^{-\frac{95,8 \, \text{кДж/моль}}{8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}} \left(\frac{1}{1273,15 \, \text{K}} - \frac{1}{773,15 \, \text{K}}\right)}\]
Расчет выглядит сложным, поэтому лучше воспользоваться калькулятором для выполнения всех вычислений. После расчета найденное значение будет показывать, на сколько раз изменится константа скорости реакции при увеличении температуры с 500 до 1000.
\[k = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT}}\]
где \(k\) - константа скорости реакции, \(A\) - пропорциональный коэффициент, \(E_{\text{a}}\) - энергия активации, \(R\) - универсальная газовая постоянная \(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\), \(T\) - температура в кельвинах.
Поскольку в вопросе даны значения энергии активации и температуры, мы можем воспользоваться этими значениями, чтобы определить, как изменится константа скорости реакции.
Для начала, нужно преобразовать температуру в кельвины. Для этого добавим 273,15 к значению в градусах Цельсия:
Температура 500 °C в кельвинах:
\[T_1 = 500 + 273,15 = 773,15 \, \text{K}\]
Температура 1000 °C в кельвинах:
\[T_2 = 1000 + 273,15 = 1273,15 \, \text{K}\]
Теперь, подставим значения в формулу закона Аррениуса:
\[k_1 = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_1}}\]
\[k_2 = A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_2}}\]
После этого, найдем отношение значений \(k_2\) и \(k_1\) для определения изменения константы скорости реакции:
\[\frac{k_2}{k_1} = \frac{A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_2}}}{A \cdot e^{-\frac{E_{\text{a}}}{RT_1}}} = e^{-\frac{E_{\text{a}}}{R} \left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)}\]
Теперь можно подставить значения и посчитать:
\[\frac{k_2}{k_1} = e^{-\frac{95,8 \, \text{кДж/моль}}{8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}} \left(\frac{1}{1273,15 \, \text{K}} - \frac{1}{773,15 \, \text{K}}\right)}\]
Расчет выглядит сложным, поэтому лучше воспользоваться калькулятором для выполнения всех вычислений. После расчета найденное значение будет показывать, на сколько раз изменится константа скорости реакции при увеличении температуры с 500 до 1000.
Знаешь ответ?