Sarcina 341.
Care este energia de activare a reacției, în cazul în care temperatura este ridicată 290-300 K, rata de creștere de 2 ori?
soluţie:
Din ecuația Arrhenius găsim:
Ea - energia de activare, k și k „- constantele vitezei de reacție, T - temperatura în K (298). Având în vedere că există o creștere a temperaturii de reacție de la 290 K la 300 K, ecuația poate fi transformată, obținem:
Sarcina 342.
Care este valoarea energiei de activare a reacției, rata care la 300 K este de 10 ori mai mare decât la 280 K?
soluţie:
Din ecuația Arrhenius găsim:
Ea - energia de activare, k și k „- constantele vitezei de reacție, T - temperatura în K (298). Având în vedere dependența constantelor de viteză de reacție ale modificărilor de temperatură, obținem:
Substituind ultimele probleme ecuația dată și care exprimă energia de activare în jouli, obținem:
Sarcina 343.
Energia de activare a O3 (g) + NO (g) → O2 (g) + NO2 (g) este egală cu 10 kJ / mol. De câte ori se va schimba viteza de reacție cu creșterea temperaturii 27-37 0 C?
soluţie:
Din ecuația Arrhenius găsim:
Ea - energia de activare, k și k „- constantele vitezei de reacție, T - temperatura în K (298). Având în vedere dependența constantelor de viteză de reacție ale modificărilor de temperatură, obținem:
Substituind ultimele probleme ecuația dată și care exprimă energia de activare în jouli, obținem:
În cele din urmă, vom găsi: k / k „= 1,14.
Sarcina 344.
Are coeficientul de temperatură al vitezei de reacție la valoarea energiei de activare? Răspunsul pentru a justifica.
soluţie:
Conform regulii Van't Hoff, dependența vitezei de reacție la temperatură este determinată de ecuația:
Acolo unde vt și kt - rata și constanta vitezei de reacție la temperatura t ° C; v (t + 10) și k (t + 10) sunt aceleași cantități la o temperatură (t + 10 0 C); - coeficientul de temperatură al vitezei de reacție, care este important pentru majoritatea reacțiilor se află în intervalul 2 - 4 (regula Hoff van't).
Creșterea vitezei de reacție cu creșterea temperaturii este de obicei caracterizat prin coeficientul de temperatură al vitezei de reacție - număr care indică de câte ori rata reacției va crește odată cu creșterea temperaturii sistemului de 10 grade. Coeficientul de temperatură al diferitelor reacții diferite. În același timp, fiecare reacție se caracterizează printr-o anumită barieră de energie; pentru a depăși este necesară energia de activare - energia în exces, care ar trebui să aibă molecule la o temperatură dată, la coliziunea lor ar duce la formarea unei substanțe noi. Dependența constantei vitezei de reacție (k) din energia de activare (Ea kJ / mol) este exprimată prin ecuația Arrhenius: sau unde
Ea - energia de activare. k și k „- constantele vitezei de reacție, T - temperatura în K (298). Având în vedere dependența constantelor de viteză de reacție ale modificărilor de temperatură, obținem:
Din care rezultă că cea mai mică energie de activare și mai mare temperatura, cu atât mai mare constanta vitezei de reacție și k „/ k.
În condiții standard, energia de activare a diferitelor reacții variază și depinde de natura reactanților.
Astfel, coeficientul de temperatură () nu depinde de energia de activare (Ea).
Sarcina 345.
Are energia de activare de reacție în cazul unei cataliză heterogenă a ariei suprafeței catalizatorului și structura acestuia?
soluţie:
Este cunoscut faptul că catalizatorul scade energia de activare a reacției, se mai catalizatorul, cu atât mai mare scăderea energiei de activare a reacției este observată în prezența unui catalizator.
În reacția cataliza heterogenă se produce pe suprafața catalizatorului. Rezultă că activitatea catalizatorului depinde de suprafața (aria) ea și proprietățile acestei suprafețe. o structură poroasă majoritatea cazurilor (ponce, azbest, etc.). Pentru a mări activitatea catalizatorului, este necesar să se mărească aria de contact cu reactivul. Catalizatori aplicate cu structură diferită de suprafață (poroase, pudră, sub formă de inele, tuburi și altele similare).
Astfel, odată cu creșterea în zona de suprafață solidă a catalizatorului crește activitatea sa și, prin urmare, energia de activare a reacției catalizate este semnificativ redusă.
Sarcina 346.
Reacție 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) are loc cu eliberarea de căldură. Cu toate acestea, pentru ca reacția a început, amestecul inițial de gaz trebuie să fie încălzit. Cum se explica acest lucru?
soluţie:
Această reacție este exotermă, dar pentru a începe reacția trebuie încălzit în continuare amestec de hidrogen și oxigen. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că energia de activare a reacției este prea mare (mai mare de 120 kJ / mol), apoi doar o mică fracțiune din ciocnirile de molecule de hidrogen și oxigen unul de altul le face să interacționeze. Pentru a crește numărul de coliziuni amestec de pornire activ trebuie încălzite, adică, crește temperatura sistemului, provocând ruperea sau slăbirea legăturilor dintre atomii moleculelor de gaz. Când încălzirea amestecului de H2 și O 2 în ceea ce are loc 2. 1 explozie. Motivul este că, deoarece atomii de hidrogen și oxigen format inițial prin încălzirea amestecului gazos format * OH radicali, care reacționează ușor cu o moleculă de H2 pentru a forma H 2 O molecule și N. * Ultima moleculă reacționează cu O 2 pentru a forma un radical * Despre *. și * OH. La rândul său, un atom de oxigen, reacționează cu o moleculă de H2 generează radicali H * și OH *, coliziunea a moleculei care este formată cu H2 O.
Astfel, prin încălzirea amestecului de hidrogen și oxigen este crescut formarea de specii active (O * *. * H * OH), provocând brusc o reacție în lanț și crește rata acesteia, există o explozie a amestecului gazos.
- Sunteți aici:
- principal
- sarcini
- Chimie-Glinka
- Entropia unei reacții | Sarcini 303-307