Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Влияние температуры

Читайте также:
  1. II. 27-45. Парикшит подчиняет Кали и укрощает его влияние
  2. III Исследовать влияние сглаживающего фильтра на форму выпрямленного напряжения.
  3. III. Определение средней температуры подвода и отвода теплоты
  4. IV Исследовать влияние стабилизатора напряжения на форму выпрямленного напряжения и определить коэффициент стабилизации.
  5. Автомобили и Их Влияние на Чувство Территории
  6. Автопротолиз растворителей. Влияние растворителей на силу кислот и оснований.
  7. Бесконтактные методы контроля температуры

Зависимость скорости химической реакции от температуры опре­деляется эмпирическим правилом Вант-Гоффа, согласно которому

v2 = v1×g Dt/10,

где v1 и v2 - скорости химической реакции при температурах t1 и t2 соответственно, Dt = t2 - t1, g - температурный коэффициент химической реакции (коэффициент Вант-Гоффа).

 

Пример 5

Реакция при температуре 50°С протекает за 2 мин. 15 сек. За сколько времени закончится эта реакция при температуре 70°С, если в данном температурном интервале температурный коэффициент скорости реакции равен 3.

Решение

В соответствии с правилом Вант - Гоффа, с ростом температуры скорость реакции возрастает в

v2/ v1 = g Dt/10=3(70-50)/10= 9 раз.

Следовательно, время протекания этой реакции уменьшится в 9 раз и составит t70 = t50/9 = 135/9 = 15 (c).

 

Пример 6

При повышении температуры на 50°С скорость реакции воз­росла в 1200 раз. Рассчитать температурный коэффициент скорости этой реакции.

Решение

В соответствии с правилом Вант - Гоффа

v2/ v1 = g Dt/10 Þ 1200 = g 50/10= g 5 Þ g =5Ö1200=4,13.

 

Более точно зависимость скорости реакции от температуры описывается уравнением Арpeниуса через зависимость константы скорости реакции от температуры:

k = А × еxp[-Ea/(RТ)],

где К – константа скорости реакции, R - газовая постоянная (8,314 Дж×моль-1×град-1); А - постоянный множитель, зависящий только от природы реагирующих веществ; Т - температура, К; ЕА - энергия активации, Дж/моль. Энергия активации является характеристикой каждой реакции и определяет влияние на скорость химической реакции природы реаги­рующих веществ.

 

Пример 7

Энергия активации реакции О3(г) + NO(г) ®O2(г) +NО2(г) равна 10 кДж/молъ. Во сколько раз изменится скорость реакции при по­вышении температуры от 27°С до 37°С?

Решение

Закон действующих масс для дан­ной реакции имеет вид

v = k ×[О3]×[NО].

Очевидно, что при неизмененных концентрациях [О3] и [NО] рост скорос­ти обусловлен ростом k. Константа скорости реакции возрастет в

k 2/ k 1=[А×еxp(-Ea/(RТ2))]/[А×еxp(-Ea/(RТ1)) =

= exp[- (Ea/R)×(1/T2 -1/T1)]=

= exp[(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2)] раз,

или в логарифмическом виде

1n (k 2/ k 1) =(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2).

Подставив значения из условия задачи, получим

1n (k 2/ k 1) =(10 000/8.314)(310-300)/(300×310)=0.129.

Откуда k2/k1=1.14, т. е. константа скорости реакции, а следовательно, и сама скорость реакции, возрастет в 1.14 раз:

v2 / vТ = 1.14.

 

Пример 8

Вычислить g и Еа химической реакции, если константа скороcти при 120°С составляет 5,88×10-4, а при 170°С равна 6,7×10-2.

Решение

1). Из уравнения Аррениуса и решения примера 7 следует

1n (k 2/ k 1) =(Ea/R)(T2-T1)/(T1×T2) Þ

Еа=1n (k 2/ k 1)×R×T1×T2 /(T2-T1) =

=ln(6.7×10-2/ 5,88×10-4) ×8.31×393×443 /(443-393)=137 029 Дж/моль=

137 кДж/моль.

2). Из правила Вант - Гоффа и закона действующих масс следует

k 2/ k 1= v2/ v1 = g Dt/10Þ

1n (k 2/ k 1)= (Dt/10)× 1n g Þ

1n g =(10/Dt)×1n (k 2/ k 1)=(10/50)×ln(6.7×10-2/ 5,88×10-4)= 0.947 Þ

g = 2.58

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 110 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Эквивалент. Закон эквивалентов | СОСТАВ РАСТВОРОВ | Смешение растворов | Классификация окислительно-восстановительных реакций | Составление уравнений ОВР методом полуреакций | Уравнение Нернста. ЭДС реакции | Необратимые реакции | Химическое равновесие | Элементы химической термодинамики | Процессы, для которых DS > 0 |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Химическая кинетика| Химическое равновесие

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.011 сек.)