Какова скорость реакции при 10 градусах с заданным значением гамма равным 2, если при 60 градусах скорость реакции

Чтобы определить скорость реакции при 10 градусах, используем закон Аррениуса, который описывает зависимость скорости химической реакции от температуры. Формула закона Аррениуса выглядит следующим образом:

\[k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{R\cdot T}}\]

где:
- \(k\) - скорость реакции,
- \(A\) - преэкспоненциальный множитель,
- \(E_a\) - энергия активации реакции,
- \(R\) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/моль·К),
- \(T\) - температура (в данном случае в Кельвинах).

Известно, что при 60 градусах скорость реакции составляет 0.64 моль/л·с. Мы можем использовать эту информацию для нахождения значения \(A\):

\[0.64 = A \cdot e^{-\frac{E_a}{8.314 \cdot (60 + 273.15)}}\]

Из уравнения выше мы можем найти значение \(A\), зная значение скорости реакции при 60 градусах.

Теперь нам нужно определить значение \(k\) при 10 градусах. Воспользуемся формулой закона Аррениуса еще раз, заменив температуру \(T\) на 10 + 273.15 (здесь 273.15 – это константа для перевода градусов Цельсия в Кельвины):

\[k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{8.314 \cdot (10 + 273.15)}}\]

Теперь, когда у нас есть значения \(A\) и \(k\), а также \(T\) и \(E_a\) известны, мы можем найти \(E_a\):

\[\ln \left(\frac{k}{A}\right) = -\frac{E_a}{8.314 \cdot (10 + 273.15)}\]

\[E_a = - \ln \left(\frac{k}{A}\right) \cdot 8.314 \cdot (10 + 273.15)\]

Подставив значения \(k\), \(A\) и \(T\), мы найдем значение \(E_a\):

\[E_a = - \ln \left(\frac{0.64}{A}\right) \cdot 8.314 \cdot (10 + 273.15)\]

Таким образом, мы можем определить скорость реакции при 10 градусах с заданным значением гамма равным 2. Мы сначала вычисляем значение \(A\) с использованием скорости реакции при 60 градусах, а затем используем формулы закона Аррениуса для определения энергии активации реакции и скорости реакции при 10 градусах.

Это пошаговое решение задачи, которое поможет школьнику понять основные шаги решения и обоснование каждого этапа.