реакцій другого порядку t 1/ 2 . Для реакцій третього порядку аналогічно. Підставивши досвідчені дані в ці рівняння (незалежно від порядку) і прирівнявши праві частини рівнянь, отримаємо, що енергія активації дорівнює 45,5 кДж/моль. Таке ж значення виходить і при інших температурах.
Відповідь: Е оп = 45,5 кДж/моль. p> 3 . Швидкість деякої реакції вивчалася в широкій області температур, та були знайдені значення енергії активації при різних температурах:
t , про С
500
1000
1500
2000
2500
Е а , кДж/моль
48,0
46,0
44,0
42,1
40,1
Покажіть, що отримані результати узгоджуються з температурною залежністю предекспоненціальний фактора у вигляді А = Т n і визначте n .
Рішення . З даних видно, що Е = -4 в€™ 10 -3 . Тому залежність енергії активації від температури можна представити у вигляді рівняння (у інтервалі 500-2500 про С): Е а , Т == 50 + (d E /d T ) T . Наприклад, при 1500 про С: Е а, 1500 = 50 - 4 . 10 -3 . 1500 == 44 кДж/моль.
Враховуючи, що після логарифмування і застосування рівняння Арреніуса отримуємо:
О” Т = nRT + T = T досвід . br/>
Таким чином, маємо два рівняння: Е оп - Е = nRT і Е оп - 50 = (d E /d T ) Т
Отже, nR = d E /d T ; n . 2 . 10 -3 = -4 . 10 -3 ; n = -2. p> Залежність предекспоненціальний фактора від температури випливає як з теорії бінарних зіткнень, так і з теорії активованого комплексу. У першій теорії в предекспоненту входить залежність швидкості руху молекул газу від температури, у другій теорії в цей же фактор входить залежність статистичних сум обертального й коливального руху від температури. Але так як хімічні реакції зазвичай проводяться у вузькому інтервалі температур, то залежність А від Т так різко не виражається за, що призводить до справжньому нахилу прямий Арреніуса.
Відповідь : n = -2.
4. Гідроліз (CН 2 ) 6 СС1СН 3 в 80%-му етанолі протікає по першому порядку. В одному з дослідів для цієї реакції були отримані наступні значення константи швидкості:
Т , К
273
298
308
318
K , з
1,06 в€™ 10 -5
3,19 в€™ 10 -4
9,86 в€™ 10 -4
2,92 в€™ 10 -3
Розрахуйте енергію активації і предекспоненціальний множник.
Рішення. За формулою Арреніуса визначаємо енергію активації: lg k 2 / k 1 = Е ср = 957 кДж/моль. Для знаходження k 0 можна взяти будь температуру. lg k = lg k 0 - E / RT ; lg k o = lg k + E . RT . Т = 298К. lg k про = lg (3,19 . 10 4 ) + +957/(2,303 х х 8,314 . 298) = 13,28. k 0 = 1,9 . 10 13 e -0 , 5700/ RT .
Відповідь : k 0 = 1,9 в€™ 10 13 е -0,5700/ RT .
5 . Речовина розкладається двома паралельними шляхами з константами швидкості k 1 і k 2 . Яка різниця енергій активації цих двох реакцій, якщо при Т = 283 К k 1 / k 2 = 10, а при Т = 313 К - k 1 / k 2 = 0,1 .
Рішення. Схема реакції: У В¬ А В® С. Введемо позначення: а - початкова концентрація А; х - загальне число молей речовини А, який перетворився на продукти В ( х 1 ) і С ( х 2 ); х = х ...
