Question

Определите энергию активации реакции, если при изменении температуры от 330 до 400°к константа скорости реакции увеличилась в 10⁵ раз.

Answer 1

Для определения энергии активации реакции, нам необходимо использовать уравнение Аррениуса:

k = A * e^(-Ea/RT),

где k - константа скорости реакции, A - предэкспоненциальный множитель, Ea - энергия активации реакции, R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Мы знаем, что при изменении температуры от 330 до 400°К константа скорости реакции увеличилась в 10⁵ раз. Это означает, что k2/k1 = 10⁵, где k1 - константа скорости реакции при начальной температуре 330°К, а k2 - константа скорости реакции при температуре 400°К.

Таким образом, у нас есть следующее соотношение:

k2/k1 = e^(-Ea/R * (1/T2 - 1/T1)), где T1 = 330°К и T2 = 400°К.

Теперь мы можем воспользоваться этим соотношением, чтобы найти значение энергии активации Ea.

10⁵ = e^(-Ea/8.314 * (1/400 - 1/330)).

Давайте объединим общие множители и возьмем логарифм от обеих сторон уравнения:

ln(10⁵) = -Ea/8.314 * (1/400 - 1/330).

Теперь давайте найдем значение Ea:

ln(10⁵) = -Ea/8.314 * (1/400 - 1/330).

Перенесем Ea на одну сторону:

ln(10⁵) * 8.314 = -Ea * (1/400 - 1/330).

Вычислим значения и продолжим вычисления:

ln(10⁵) * 8.314 = -Ea * (0.003125 - 0.00303).

Заметим, что левая сторона равенства ln(10⁵) * 8.314 является константой, поэтому продолжим вычисления:

ln(10⁵) * 8.314 = -Ea * 0.000095.

Теперь делим обе стороны на 0.000095:

(ln(10⁵) * 8.314) / 0.000095 = -Ea.

Используем калькулятор для выполнения операций:

ln(10⁵) * 8.314 / 0.000095 = Ea.

После выполнения всех вычислений, мы получаем значение энергии активации Ea.