Какова будет скорость химической реакции при температуре 80 °C, если скорость реакции при 50 °C равна 2 моль/л • с и температурный коэффициент равен 2?
Проверенный ответ:
Объяснение: Скорость реакции химической реакции зависит от температуры. При повышении температуры скорость реакции обычно увеличивается. Эта зависимость объясняется температурным коэффициентом, который показывает, насколько процентов изменится скорость реакции при изменении температуры на 1 градус Цельсия. В данной задаче у нас имеются данные о скорости реакции при двух разных температурах.
Для рассчитывания скорости реакции при новой температуре 80 °C, мы будем использовать формулу Аррениуса:
ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 — 1/T2),
где k1 и k2 — скорость реакции при температурах T1 и T2 соответственно, Ea — энергия активации реакции, R — универсальная газовая постоянная, T1 и T2 — температуры реакции в Кельвинах.
В данной задаче нам не даны значения энергии активации или универсальной газовой постоянной, но нам дано, что температурный коэффициент равен 2. Мы можем использовать эту информацию для решения задачи, предполагая, что изменение скорости реакции будет прямо пропорционально изменению температуры.
Используя соотношение:
k2/k1 = T2/T1,
где k1 = 2 моль/л • с и T1 = 50 °C (или 323 К), мы можем рассчитать k2 при T2 = 80 °C (или 353 К):
k2 = k1 * (T2/T1) = 2 * (353/323) = 2.193 моль/л • с.
Таким образом, скорость химической реакции при температуре 80 °C составляет 2.193 моль/л • с.
Совет: Для лучшего понимания и запоминания концепции скорости химической реакции и температурного коэффициента, рекомендуется изучить закон Аррениуса и узнать больше о влиянии температуры на скорость химических реакций. Практика с использованием различных значений температуры и скорости реакции также поможет закрепить эти концепции.
Упражнение: При температуре 30 °C скорость химической реакции составляет 1.5 моль/л•с. Рассчитайте скорость реакции при температуре 60 °C при условии, что температурный коэффициент равен 1.5.